Vulnerabilidad sísmica de puentes esviados considerando efectos del ángulo de esviaje y la geometría del tablero

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.