Análisis a fatiga de las conexiones de un dique flotante mediante simulación numérica

Resumen

Habitualmente se construyen diques en talud y diques de cajones verticales para abrigar las operaciones portuarias de la acción del oleaje. Si las condiciones de clima marítimo son moderadas, los diques flotantes modulares son una alternativa económica y de menor impacto medioambiental. No obstante, se han reportado un número elevado de fallos en estas estructuras relacionados en su mayoría con su punto más débil: los elementos de conexión entre los módulos. En este trabajo se investigó el daño por fatiga en las conexiones de un dique flotante compuesto de cinco pontones de hormigón fondeados al lecho marino mediante cabos elásticos. Las conexiones están formadas por juntas de neopreno que resisten las fuerzas de compresión y cables tranzados de acero que resisten las de tracción. Sobre estos últimos elementos se ha centrado el análisis. La interacción oleaje-estructura se simuló numéricamente en el dominio del tiempo mediante un código basado en la teoría del flujo potencial. Los resultados permitieron estimar la respuesta estructural bajo condiciones de oleaje operacional. El daño acumulado por fatiga se calculó utilizando la regla de Palmgren-Miner. El conteo de los ciclos de tensión de cada serie temporal se realizó con el algoritmo rainflow, y se consideró la curva S-N recogida en la norma DNVGL-OS-E301. Los resultados revelan que, para las condiciones de oleaje estudiadas, en 30 minutos los cables trenzados acumulan un daño de aproximadamente un 0.0002% de su vida útil.