Comparación de modelos no lineales para columnas de puentes de hormigón armado con resultados experimentales

Abstract

La modelación de estructuras es en la actualidad una herramienta sumamente útil y casi infaltable en la práctica de la ingeniería civil, ahorrando una cantidad importante de tiempo para realizar cálculos, ayudando a visualizar resultados de diseños estructurales, y de esta manera estimar el comportamiento de las estructuras y brindar seguridad a la hora de diseñar. Existen dos tipos de modelamiento para estructuras, lineales y no lineales. Estos últimos son los que cobran mayor importancia y relevancia en ingeniería sísmica, ya que se pretende predecir el comportamiento real de las estructuras, las cuales tienen un rango de comportamiento lineal y no lineal. En este trabajo se presentan cuatro modelos no lineales para columnas de puentes de hormigón armado, de los cuales dos son de plasticidad concentrada y dos de plasticidad distribuida. Se seleccionan ocho columnas de hormigón armado, con configuración en voladizo, esbeltez promedio de cuatro, de secciones cuadradas y circulares, que han sido previamente ensayadas por diferentes autores y cuya información experimental se encuentra a libre disposición en la base de datos “Structural performance database” del PEER [1]. Los cuatro modelos mencionados son aplicados a cada columna seleccionada, con la finalidad de observar los elementos y parámetros necesarios que cada uno de ellos necesita, para luego realizar comparaciones entre modelos y resultados experimentales. Especial énfasis se entrega a la comparación de resultados asociados a la capacidad de disipación de energía, degradación de resistencia, inicio de pandeo o corte, rigidez de carga y descarga, entre otros. Se realizan observaciones a las comparaciones anteriores y recomendaciones para cada modelo, reconociendo las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. Finalmente, se discute sobre el ajuste y calibración de cada modelo con el fin de hallar un modelo adecuado para ser usado en el diseño y evaluación de puentes.