Resumen de Caracterización de cargas vehiculares en un puente con monitoreo estructural
Mauricio Marín, Diana Millán, Sebastián Castellanos Toro, Johannio Marulanda, Peter Thomson
Los puentes son estructuras sometidas a cargas medioambientales y de servicio que, cuando sobrepasan las de diseño, sufren deterioro, daños e incluso el colapso. Esta situación se agrava por el aumento de las solicitaciones de carga debido al incremento del flujo vehicular y la capacidad de carga del parque automotor. En Colombia, solamente hasta 2014 se actualizaron los mapas de amenaza sísmica y la calibración de la carga viva vehicular de diseño para la práctica, evidenciando así que la sobrecarga representa una seria amenaza para la salud estructural de los puentes. Implementar una metodología de identificación de la carga vehicular en movimiento facilitaría tomar decisiones como restricción de uso, construcción de un puente nuevo, repotenciación o rehabilitación de la estructura. Este trabajo presenta la estimación de las cargas reales, de manera no invasiva, en un determinado escenario de carga que se presenta en un puente tipo de la ciudad de Cali, Colombia, mediante un sistema de monitoreo estructural. La instrumentación consta de acelerómetros y galgas extensiométricas ubicados bajo el puente, para medir aceleraciones y deformaciones unitarias en el tablero y en la parte inferior de las vigas, a la mitad de la luz, lo cual supone la ventaja de no afectar la funcionalidad del puente ni la velocidad de operación de los vehículos, a diferencia de métodos tradicionales de estimación de carga. Se implementa un algoritmo para estimar el peso bruto del vehículo, probado mediante simulaciones numéricas, usando un modelo ajustado del puente en elementos finitos, y se verifica en campo indicando resultados con precisión aceptable en la práctica. Además, se muestra que se puede lograr una estimación satisfactoria de la carga cuando la rugosidad de la superficie de rodadura y la inclinación de la aproximación al puente son altas.
