Puentes Analisis Sismico

A áli i Sísmico Análisis Sí i d P de Puentes t Ing I n g . Cé Cé sa arr A llvv aarad arr ad a d o Cal C al a l d er e r ón  ón ón  

• En el presente documento se hace una revisión a los daños más comunes producidos en las estructuras de los puentes debido a eventos sísmicos, así como lo acontecido aconte cido en el sur del aís a raíz del Sism Sismo o de Atico del 23 de junio del 2001. • Asim imis ism mo, se hace una revisión de lo los s princip ipa ales Especificaciones AASHT AASHTO O LRFD del año 1996. • Fi Finalmente, se señala lan n recomendaciones para el .

• En el presente documento se hace una revisión a los daños más comunes producidos en las estructuras de los puentes debido a eventos sísmicos, así como lo acontecido aconte cido en el sur del aís a raíz del Sism Sismo o de Atico del 23 de junio del 2001. • Asim imis ism mo, se hace una revisión de lo los s princip ipa ales Especificaciones AASHT AASHTO O LRFD del año 1996. • Fi Finalmente, se señala lan n recomendaciones para el .

, fuerzas laterales especificadas que fueron seriamente u . •

e o a que os n ve es e uerza s sm ca ueron menores, la relación de cargas de gravedad a fuerza s smica adoptada para el diseño fue incorrecta.

• Acciones estructurales inelásticas y conceptos asociados de diseño por capacidad y ductilidad son cruc cr ucia iale les s pa para ra el de desa sarr rrol ollo lo de si sist stem emas as in inel elás ásti tico cos s bajo respuestas sísmicas severas y que no fueron consideradas en los procesos de diseño elástico.

Desplazamientos Sísmicos • Fallas en tramos de puentes debido a insuficiente longitud de apoyo. • efectos de suelo. • Impacto en estructuras de puentes.

Colapso en un tramo del Puente Nishinomiya-ko. Sismo de

Colapso en un tramo del Puente Nishinomiya-ko. Sismo de

a a por desplazamiento en uen e a an . Sismo de Loma

•

e ac ona o a a respues a e sue os blandos y terraplenes (rellenos) incompletamente consolidados en la subestructura.

Falla en cimentación Puente Río Vizcaya, Sismo de Costa

Colapso de subestructura en Río Bananito, Sismo de Costa

•Esfuerzo flexional y fallas de ductilidad • Esfuerzo flexional inadecuado. Bajo niveles de para caracterizar acciones sísmicas. •

. refuerzo longitudinal de columnas fue muchas veces , con una inadecuada longitud de traslape para desarrollar los esfuerzos en las varillas. • Ductilidad flexional inadecuada. • Lon itud confinamiento inadecuados del reforzamiento de la columna

Falla en columna en Puente Mission. Sismo de Northridge

a a por cor e en co umna en uen e e Expressway, Sismo de Kobe

ans n

Falla en columna en Puente de Hanshin

Fallas en nudos •

a rans erenc a e as uerzas e os elementos a través de los conectores resulta en fuerzas de corte horizontales verticales en los nudos ue odrían ser muchas veces las fuerzas de corte

Falla en nudos en Cypress Viaduct, Sismo de Loma Prieta

Falla en nudos en Cypress Viaduct, Sismo de Loma Prieta

Fallas en cimentaciones Ha habido comparativamente pocos incidentes reportados de se pueden encontrar las siguientes deficiencias: • Esfuerzo flexional de la cimentación (particularmente debido a la omisión común del reforzamiento superior) • Esfuerzo de corte en la cimentación, debido a que el • Esfuerzo de corte en la región inmediatamente inferior de la columna, la cual esta sujeta a altas fuerzas de corte • columnas • Conexiones inadecuadas entre pilares de tensión y

Fallas de componentes de puentes de acero •

a rans erenc a e as uerzas e os elementos a través de los conectores resulta en fuerzas de corte horizontales y verticales las fuerzas de corte de los elementos conectados

Caída de viga metálica en Puente Nagata-ku, Sismo de

FILOSOFIA DEL DISEÑO SISMICO Un puente diseñado y construido de acuerdo con los • Resistir sismos pequeños a moderados, dentro del rango elástico de los componentes estructurales, sin sufrir daño significativo. • Soportar efectos sísmicos del mismo orden de magnitud de los rescritos ara edificaciones corrientes en las normas sismorresistentes, y • extremadamente fuertes no debe presentarse colapso del . daño que ocurra por causa de un sismo extremadamente , accesibles para su inspección y reparación.

Fuerzas ísmicas procedimiento racional de análisis que tenga en cuenta , la disipación de energía de la estructura. e supon r que as acc ones s sm cas or zon a es actúan en cualquier dirección. Cuando sólo se realice el an s s en os recc ones or ogona es, os e ec os máximos en cada elemento serán estimados como la de la fuerza sísmica en una dirección y 30% de la fuerza

Coeficiente de Aceleración El coeficiente de aceleración “A” deberá ser determinado del mapa e so-ace erac ones con un e n ve e excedencia para 50 años de vida útil, equivalente a un . Estudios especiales para determinar los coeficientes de aceleración en sitios específicos deberán ser elaborados por  profesionales calificados si existe una de las siguientes condiciones: •

.

• Sismos de larga duración son esperados en la región. • La importancia del puente es tal que un largo periodo de ex osición así como eriodo de retorno debería ser  considerado

Mapa de soace erac ones para 50 años de vida útil

Categorización de las Estructuras Para efectos de establecer los procedimientos mínimos de análisis así como ara determinar  los coeficientes de modificación de la respuesta , tres categorías de importancia: • Puentes críticos. •

uen es esenc a es, u .

cuatro zonas sísmicas de acuerdo con la tabla 1

Coeficiente de Aceleración Zona Sísmica . 0.09 < A 0.025

Todos

100

2

Aplicable a todos

Todos

100

3

A licable a todos

Todos

100

4

Aplicable a todos

Todos

150

Debido a la

(Arequipa)

Puente Pam a Blanca requ pa

Puente Pampa Blanca (Arequipa)

Puente Freyre (Arequipa)

Puente Freyre (Arequipa)

Puente Freyre (Arequipa)

Puente Fre re Are ui a

Puente Freyre (Arequipa)

Are ui a

Puente Freyre requ pa

Puente Camiara (Tacna)

Puente Camiara (Tacna)

Puente Camiara Tacna

Puente Camiara acna

Puente Camiara (Tacna)

Puente Camiara (Tacna)

Puente Camiara (Tacna)

(Tacna)

Puente San Salvador (Cuzco)