Método simplificado para estimar las respuestas sísmicas de puentes continuos de vigas de concreto presforzado

• Mark M. Rondón ^[1] ; Víctor I. Fernández-Dávila ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Ingeniería

     Universidad Nacional de Ingeniería

     Perú

     
• Localización: Ingeniería: Revista de la Universidad de Costa Rica, ISSN-e 2215-2652, ISSN 1409-2441, Vol. 31, Nº. 2, 2021, págs. 38-56
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Simplified method to estimate the seismic responses of continuous prestressed concrete girder bridges
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    Los puentes de tableros de vigas de concreto presforzado son un tipo de puente ampliamente utilizado en la ingeniería peruana, debido a las ventajas que estos puentes representan en la optimización de recursos en las etapas de diseño y construcción. La presente investigación propone expresiones simplificadas en dos direcciones de análisis para calcular el periodo fundamental de vibración del puente y las respuestas sísmicas elásticas tales como el desplazamiento lateral, la fuerza cortante y el momento flector del pilar de mayor demanda sísmica. Estas expresiones se obtienen del análisis sísmico elástico realizado a un conjunto de modelos paramétricos. Como carga sísmica, se utilizaron espectros de diseño sísmico según los mapas de isoaceleraciones especificados en el manual de puentes del Ministerio de transportes del Perú. Inicialmente, se formuló un modelo simplificado que representa los elementos estructurales del puente, luego se identificaron los parámetros que definen su comportamiento sísmico y se generó una familia de casos de modelos paramétricos. Los parámetros más representativos que fueron definidos son: la esbeltez longitudinal (H/B), la esbeltez transversal (H/D), la razón de aspecto de la planta (R/L), el número de tramos (nt), y la máxima aceleración del suelo (PGA). Para validar el modelo simplificado, se compararon las respuestas de interés obtenidos del modelo propuesto con los obtenidos de modelos estructurales refinados realizados en un programa especializado de ingeniería, que incluye los efectos de apoyos comunes y topes sísmicos. Finalmente, las expresiones del método simplificado permiten estimar las respuestas sísmicas con errores menores al 10%

  • English

    Continuous deck bridges of prestressed concrete beams are a type of bridge widely used in Peruvian engineering, due to the advantages that these bridges represent in the optimization of resources in the design and construction stages. The present investigation proposes simplified expressions in two directions of anal-ysis to calculate the fundamental period of vibration of the bridge and the elastic seismic responses of lat-eral displacement, shear force, and a bending moment of the pier with the highest seismic demand. These expressions were obtained from the elastic seismic analysis carried out on a set of parametric models. As a seismic load, seismic design spectra were used according to isoacceleration maps specified in the bridge manual of the Peruvian Ministry of Transportation. Initially, a simplified model formulated that represents the structural elements of the bridge, then the parameters that define its seismic behavior were identified and a large number of cases of parametric models were generated. The most representative parameters are defined as longitudinal slenderness (H/B), transverse slenderness (H/D), the aspect ratio of the plan (R/L), number of spans (nt), and peak ground acceleration (PGA). To validate the simplified model, results of inter-est obtained from the proposed model were compared with those obtained from refined structural models carried out in a specialized engineering program, which includes the effects of common supports and seismic stoppers. Finally, the expressions of the simplified method allow estimating seismic responses with errors of less than 10%.