Análisis comparativo de software multicapa elástico para evaluación mecánica de pavimentos flexibles (2019)
Debido a la necesidad de predecir el comportamiento mecánico del pavimento de una forma fiable y cercana a la realidad, han surgido metodologías que permiten su dimensionamiento adecuado, a través de modelos computacionales especializados, con software que los procesos de cálculo y ofrece resultados de forma rápida y confiable. Debido a las diferentes opciones de software presente en el mercado, se hace necesario evaluar (de forma comparativa) cada uno de ellos, con el fin de seleccionar el más adecuado de acuerdo a las restricciones impuestas por el contexto en el cual son usados. Lo anterior se realizó a través de la implementación del ejercicio invias (Instituto Nacional de Vías) 2015, aplicación de las ecuaciones planteadas en la guía mecánico–empírica MEPDG (Guía de Diseño Mecánico–Empírico de Pavimentos), AASHTO (Asociación Americana de Oficiales de Carreteras Estatales y Transportes) 2015. En la presente investigación se realizó un análisis multicapa elástico para pavimentos flexibles, por medio de la implementación de diferentes programas computacionales que permiten la evaluación de la estructura asfáltica; con el fin de obtener el comportamiento mecánico en cada una de las capas del pavimento. Dicho análisis se realizó por medio del empleo de software computacionales para analizar pavimentos flexibles, como Elsym5, Pitra Pave, Kenpave, Weslea, los cuales se adecuan a la implementación de guías francesas y estadounidenses utilizados en Colombia. Adicionalmente, se empleó el software Windepav que a diferencia de los demás, no presenta una adaptación a la nueva guía mecánico–empírica MEPDG, AASHTO 2015, pero posee las demás características presentadas. Lo anterior se realizó con el fin de comparar de manera cualitativa y cuantitativa cada uno de los resultados obtenidos por medio de los programas. Para el procesamiento de los datos se utilizó el software estadístico infostat, el cual permitió realizar una comparación cuantitativa, con cada uno de los programas empleados, para dicho análisis en términos de deformación (ε) (Pitra Pave, Weslea y Elsym5), usando el método Post-Anova a través de la prueba de rango múltiple de Duncan, con una significancia del 5%. En los demás programas (Windepav y Kenpave) se realizó un análisis de porcentaje de variación, debido a que estos solo arrojan un valor menor entre la deformación εxx y εyy, dicho análisis permitió obtener la deformación a la cual pertenece cada valor; posteriormente se realizó una comparación con respecto a Windepav. Este análisis se desarrolló debido a que el Windepav es el único que no posee una adecuación a la nueva guía mecánico-empíricas MEPDG, AASHTO 2015. Con relación al análisis de deflexiones (δ), se estimó el porcentaje de variación con respecto a el software Windepav, debido a que este solo presenta un valor en la parte superior de la capa asfáltica (cota 0); por lo que corresponde a la comparación de los demás programas. Para esto se ejecutó la prueba de rango múltiple Duncan, a través de la cual se concluyó que no existen diferencias significativas en los resultados de estos. En cuanto a la realización de comparaciones cualitativas, se realizó a través de un análisis del comportamiento de cada uno de los programas y de estudios reportados en la literatura, esto permitió obtener los atributos cualitativos de cada programa. Se evidenciaron diferencias en cuanto a la interfaz, manejo de unidades, idioma, exportación de archivos y digitación de datos. Las diferencias más significativas están relacionadas con el idioma, tipo de licencia, material de ayuda, parámetros calculados y su adaptación a la guía Mecánico-Empírica MEPDG AASHTO 2015.