Vulnerabilidad sísmica de puentes esviados considerando efectos del ángulo de esviaje y la geometría del tablero
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Date
2020
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Publisher
Abstract
Grandes eventos sísmicos como el terremoto del Maule del 2010 han afectado
severamente la infraestructura vial de Chile. Entre los daños producidos en puentes
por este terremoto se observaron desplazamientos excesivos y rotaciones del tablero,
efecto que se evidenció especialmente en puentes esviados. La geometría de puentes
esviados produce una mayor vulnerabilidad sísmica comparado con puentes rectos.
El objetivo principal de esta tesis es estudiar la influencia del ángulo de esviaje en el
desempeño sísmico de puentes. El objetivo secundario es analizar si el esviaje afecta
de igual manera a puentes con distinta geometría del tablero. Para lograr los objetivos
se usaron modelos numéricos de tres casos de estudio basados en puentes chilenos
existentes, los mismos que presentan distinta razón de aspecto del tablero y a los
cuales se dio incrementos en el águlo de esviaje. Los modelos se desarrollaron en
el programa OpenSees. El efecto del esviaje sobre los casos de estudio se evaluó de
forma individual y relacionando los puentes con la condición para desplazamientos
excesivos de puentes esviados dada en la normativa. De los resultados de esta tesis,
se concluye que al aumentar el ángulo de esviaje, aumentan los desplazamientos y
las rotaciones de la superestructura. Este efecto se produce de forma similar en los
tres casos de estudio y es más notorio conforme aumenta la medida de intensidad.
Las curvas de fragilidad obtenidas indican que para ángulos de esviaje de 10° y 20°
se tiene una vulnerabilidad levemente mayor al caso recto, mientras que para ángulos
de 30° y superiores hay un marcado aumento en la fragilidad de los puentes. Finalmente,
los resultados muestran que independiente de la razón de aspecto del tablero
al aumentar el ángulo de esviaje aumenta la vulnerabilidad sísmica, razón por la que
la condición de la normativa para desplazamientos excesivos de puentes esviados sólo
sugiere un indicativo aproximado de que el puente producirá mayores demandas
sísmicas.Grandes eventos sísmicos como el terremoto del Maule del 2010 han afectado
severamente la infraestructura vial de Chile. Entre los daños producidos en puentes
por este terremoto se observaron desplazamientos excesivos y rotaciones del tablero,
efecto que se evidenció especialmente en puentes esviados. La geometría de puentes
esviados produce una mayor vulnerabilidad sísmica comparado con puentes rectos.
El objetivo principal de esta tesis es estudiar la influencia del ángulo de esviaje en el
desempeño sísmico de puentes. El objetivo secundario es analizar si el esviaje afecta
de igual manera a puentes con distinta geometría del tablero. Para lograr los objetivos
se usaron modelos numéricos de tres casos de estudio basados en puentes chilenos
existentes, los mismos que presentan distinta razón de aspecto del tablero y a los
cuales se dio incrementos en el águlo de esviaje. Los modelos se desarrollaron en
el programa OpenSees. El efecto del esviaje sobre los casos de estudio se evaluó de
forma individual y relacionando los puentes con la condición para desplazamientos
excesivos de puentes esviados dada en la normativa. De los resultados de esta tesis,
se concluye que al aumentar el ángulo de esviaje, aumentan los desplazamientos y
las rotaciones de la superestructura. Este efecto se produce de forma similar en los
tres casos de estudio y es más notorio conforme aumenta la medida de intensidad.
Las curvas de fragilidad obtenidas indican que para ángulos de esviaje de 10° y 20°
se tiene una vulnerabilidad levemente mayor al caso recto, mientras que para ángulos
de 30° y superiores hay un marcado aumento en la fragilidad de los puentes. Finalmente,
los resultados muestran que independiente de la razón de aspecto del tablero
al aumentar el ángulo de esviaje aumenta la vulnerabilidad sísmica, razón por la que
la condición de la normativa para desplazamientos excesivos de puentes esviados sólo
sugiere un indicativo aproximado de que el puente producirá mayores demandas
sísmicas.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020