El Resumen De Seminarios Online (Puentes Sismo Resistentes)

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ[pic 1][pic 2]

Facultad de Ingeniería Civil

Licenciatura en Ingeniería civil

Puentes y Estructuras

RESUMEN: “DISEÑO DE PUENTES PORCOMPUTADORA”

Integrante:

Grupo:

Profesor:

Dr. David Wong Díaz

Fecha de entrega:

Seminario Nº 1 On-line estado del arte en el diseño sismo-resistente de puentes en concreto armado

Expositor: Edison Guanchez. Ingeniero Civil egresado de la universidad de Carabobo Venezuela. Director del master internacional en diseño y construcción de puentes para ZIGURAT, docente de varios masters dentro de la misma, en el área de concreto armado, cimentaciones, al igual docente en una universidad en Venezuela, y se destaca como consultor para áreas como puentes y cimentaciones.

1. FILOSOFIA DE DISEÑO SEGÚN LA NORMA AAHSTO LRFD

Los puentes se diseñan para una baja probabilidad de colapso, sin embargo, podrían sufrir ciertos daños e interrupción del servicio cuando se someten a movimientos sísmicos con una probabilidad de excedencia de un 7% en 75 años que nos ayudan a calcular el periodo de retorno.

Principios de diseño sísmico de las especificaciones AASHTO son las siguientes:

• Los puentes sujetos a sismos pequeños deberían resistir en rango elástico
• En el diseño se deben utilizar las fuerzas obtenidas a partir de movimientos de terreno realistas.
•  El puente sujeto a grandes movimientos del terreno no debe incluir al colapso del puente o parte de sus componentes.

Estas normas aplican para puentes convencionales y se deben establecer condiciones especiales para puentes no convencionales.

1. Que es un puente convencional:

 Aquel que está compuesto por losas, vigas, vigas cajón, superestructuras de celosías, apoyos de una o múltiples columnas, apoyos con muro estribos, los apoyos centrales pueden ser con pilas de una sola pieza o de dos pilares o pueden ser estructuras mixtas, las cimentaciones pueden ser zapatas, pilotes o cabezales y pilotes, entre otros.

1. Que es un puente no convencional

Pueden ser puentes colgantes, estructuras soportadas por cables, puentes tipo arco (se gana inercia con menos peso), puentes con apoyos huecos.

1. ¿Por qué se debe diseñar el puente con filosofía sismo resistente?

Debido a un sin fin de estudios y experiencias han denotado que si no se toman las grandes fuerzas máximas de sismos las estructuras pueden sufrir daños muy severos y colapsos, como por ejemplo los sismos de Northridge, Kobe, Loma Prieta, entre otros. Entre alguna falla: colapsos, fracturas de columnas, cortantes, desplazamientos de tableros.

1. Que se debe tener en cuenta en el Diseño:

• La capacidad de disipación de energía.
• Manejar los conceptos de ductilidad.
• Control de desplazamientos.
• Rigideces distribuidas de forma armónica.
• Cambios de rigideces bruscos.
• Cada elemento del puente tiene su rigidez asociada.
• Los modelos de cálculos deben representar la condición de rigidez real en el puente.

1. Que se debe tomar en cuenta del diseño sismo resistente de la infraestructura:

• Se deben controlas los mecanismos de formación de rotulas plásticas.
• Realizar análisis de demanda de capacidad para evidencia la formación de rotulas.
• Consideraciones de rigidez en las cimentaciones (cimentaciones rígidas y flexibles).
• Diseño de la cimentación según la AASHTO (la estructura depende fuertemente de la relación suelo- cimentación) y así controlar sobrecargas en pilotes y diferentes fallas que se puedan dar como: fallas en zapatas, pilotes, extracción de pilotes, cortantes entre otros.
• Considerar la armadura de las cimentaciones que consideren fuerzas sísmicas.
• Considerar desplazamientos laterales mínimos.

1. AMENASAS SISMICAS DEL SITIO:

Según la norma AASTHO se deben considerar el espectro de respuestas de aceleraciones del sitio y sus factores asociados, que se obtienen a través de procedimientos generales por la misma, por análisis de respuestas especificas del sitio o por registros tiempo-historia de Aceleraciones del terreno.

• Procedimientos generales: consiste en determinar una aceleración pico del terreno, y los coeficientes de aceleración espectral para periodos cortos según la ASCE y la USS para los Estados Unidos, para otros lugares utilizar sus gráficos correspondientes.

• Realizar clasificación del sitio según el tipo de suelo, que van desde el tipo A hasta el F, los suelos tipos A son suelos más rígidos con velocidades de ondas importantes, y sucesivamente hasta el F son suelos menos rígidos.

• Calcular factores de multiplicación según el sitio, la velocidad de corte. Los factores son para la aceleración pico, para el coeficiente de aceleración de periodos cortos, y para coeficientes de aceleración de periodos largos.

• Calcular el coeficiente de respuesta sísmica elástica según formula específica para la construcción de la gráfica de Espectro de Diseño que es “coeficiente elástico Vs periodo de tiempo”.

•  Análisis de respuesta especifica del sitio: el objetivo de este método es igual que el anterior, la construcción de un gráfico de Espectro de Diseño para una amenaza uniforme con una probabilidad de excedencia de 7% en 75 años. Y se contempla:

• Contribución de diferentes fuerzas sísmicas.
• El límite superior de cada magnitud sísmica, es decir, la mayor fuerza sísmica de cada evento.
• Verificar las relaciones de atenuación para valores de respuesta de aceleración espectral y con sus respectivas desviaciones estándar.
• Tomar en cuenta la relación magnitud- recurrencia para cada zona de origen.
• Tomar una relación de longitud de rotura para cada falla.
• Como por ejemplo un puente en Venezuela que está rodeado de muchas fallas y cada una con análisis diferentes.
• todos estos aspectos se deben tomar en cuenta cuando la estructura está a unos 10 km de una falla activa, cuando se está sobre 3 metros de una turba o arcilla, cuando se esperen sismos de gran duración, o que la estructura tenga una importancia alta.

1. Análisis Tiempo-Historia:

La norma ASSHTO permite la construcción de espectros de diseño basados en análisis de tiempo-historia que sean representativos del terreno y que sean compatibles con el espectro de respuesta “Target”, se debe tomar en cuenta que no las actividades tiempo historia deben ser lo más reales del sitio mediante estudios y no haberlas conseguido de fuentes dudosas.

• Se deben utilizar tres registros tiempo historia compatibles con el espectro target con una probabilidad de excedencia de 7% en 75 años.
• A partir de los tres registros se obtiene una media de aceloerogramas, para posteriormente construir la gráfica de Espectro de diseño que cumpla con los picos y las desviaciones estándar.

1. Recomendación del expositor “Como obtener registros tiempo-historia”:

Portal web siguiendo los pasos de la página: Http://ngawest2.berkeley.edu/ 

Se podrá conseguir la base de datos que almacena el “Pacific Earthquake Engineering Research Center” de Berkely, California. Que tiene una base de datos para movimiento de terreno en función de espectro “target”. PASOS:

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