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

Resumen

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%.