Respuesta estructural

RESPUESTA ESTRUCTURAL DE SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA PROVINCIA DE MISIONES, ARGENTINA
Ing. Civil Fernando R. Detke a, Ing. Co. Javier A. Duarte a, Dr. Ing. Oscar Möller b
a

Departamento de Ingeniería civil, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Misiones, Rosas 325, Oberá, Misiones, Argentina, detke@fiobera.unam.edu.ar

b

Instituto de Mecánica Aplicada yEstructuras (IMAE), Universidad Nacional de Rosario, Riobamba y Berutti, 2000 Rosario, Argentina, moller@fceia.unr.edu.ar

Palabras clave: Sistemas de transmisión de energía eléctrica, Hormigón pretensado, Respuesta Estructural, Acción dinámica del viento, Redes neuronales. Resumen. Se presenta en este trabajo un modelo estructural y su respuesta analizada en función de conjuntos de variables dediseño, que caracterizan numéricamente el comportamiento de un sistema formado por dos vanos de 250 metros de longitud, representativo de una línea de transmisión de energía eléctrica de 132kV, considerando datos de velocidad de viento para la Provincia de Misiones, Argentina. Los conductores, cable de guardia, cadenas de aisladores, crucetas y ménsulas son considerados como cargas. Dicho modeloes analizado aplicando técnicas de elementos finitos, esto es: el poste de hormigón pretensado es representado por elementos de barra, con un resorte rotacional en la unión con la fundación para representar el comportamiento no lineal físico que puede ocurrir en esa zona del poste. La fundación y el suelo circundante se modelan con elementos-sólido, teniendo en cuenta así la interacción sueloestructura para evaluar los desplazamientos reales del conjunto. Las acciones son la carga estática gravitatoria permanente y la acción dinámica del viento horizontal considerada como un proceso estocástico. El comportamiento del modelo para una serie de combinaciones de las variables de diseño, serán aproximadas con técnicas de simulación de respuesta, mediante el método de redes neuronales.Abstract. Is presented in this paper a structural model and response analyzed in terms of sets of design variables that characterize numerically the behavior of a system of two spans of 250 meters long, representing a transmission line of 132kV power considering wind speed data for the Province of Misiones, Argentina. Overhead conductors, guard cable, chain insulators, crossarms and brackets areconsidered as loads. This model is analyzed using finite element techniques, that is, the prestressed concrete pole is represented by bar elements, with a rotational spring at the junction with the foundation to represent the physical nonlinear behavior that can occur in the area of post. The foundation and surrounding soil are modeled with solid elements, taking into account soil structure interaction andto analyze the actual movement of the whole. Actions are the gravitational constant static and dynamic action of the horizontal wind regarded as a stochastic process. Behavior model for a series of combinations of the design variables are approximated by simulation techniques response by the neural network.

1 INTRODUCCIÓN En la región en estudio, la estabilidad de sistemas estructurales delíneas aéreas de transmisión de energía eléctrica, se ve fuertemente influenciado por la incidencia de las fuerzas dinámicas generadas por la acción del viento en conductores eléctricos, cables de guardia, aisladores y estructura soporte. Dichas fuerzas son trasladadas al suelo de fundación, generando en el sistema una respuesta en términos de desplazamientos y esfuerzos internos. Estas fuerzas queresultan de la integración de presiones, actuantes sobre los componentes del sistema, presentan un carácter no determinístico, pues derivan de la acción del viento, problema que se aborda con adecuada aproximación a través de su consideración como procesos aleatorios o estocásticos 1. El modelo estructural aquí tratado representa numéricamente el comportamiento bajo la acción aleatoria del...