Riesgo sísmico de puentes de hormigón armado de sección cajón y vanos múltiples

Resumen

Las pérdidas físicas y económicas producidas por daños en puentes de autopista durante sismos pasados y la presencia de un buen número de este tipo de estructuras con capacidad reducida motivaron la formulación del método que se propone en este trabajo de tesis. Dicho método pretende evaluar de manera simplificada el daño ocasionado por sismo en puentes de hormigón armado con eje simple de pilar, para lo cual se define un modelo dinámico que considera la interacción entre pilas, apoyos y sistema de piso. El modelo dinámico del puente considera como grados de libertad a los desplazamientos máximos transversales en las pilas del puente, formulando de esta manera una matriz de rigidez tridiagonal de la estructura. Para esto, en cada pila se determina su inercia total y las fuerzas elásticas producidas por la deformación de apoyos y el posterior giro del tablero. El modelo dinámico es calibrado con resultados obtenidos en campañas experimentales y con análisis de modelos de elementos finitos de una estructura existente. Partiendo del modelo dinámico del puente se define un procedimiento iterativo paso a paso para la caracterización de daño máximo en las pilas; se considera un sistema de piso con comportamiento elástico. En este procedimiento se incluye un modelo de daño isótropo, mediante el cual se determina la inercia transversal degradada y el momento interno máximo resistente de las pilas. Se definen dos índices de daño de pilas y tres índices de daño de la estructura. El modelo de evaluación del daño propuesto se calibra con análisis no lineales de un puente, utilizando éste y uno de elementos finitos. Debido a su fiabilidad y facilidad de aplicación, el modelo simplificado de análisis propuesto es adecuado en análisis múltiples, como los desarrollados para determinar la vulnerabilidad sísmica o para definir futuros programas de refuerzo en puentes, tendientes a mitigar el daño y las pérdidas e