Estudio experimental del impacto estribo-tablero en modelos a escala de puentes de hormigón armado con diferentes ángulos de esviaje

Abstract

La pérdida de capacidad de soporte de las vigas longitudinales de un puente esviado con estribos independientes auto-estables es un fenómeno que se ha observado en algunos puentes viales de nuestro país durante los terremotos ocurridos en las últimas décadas. Estudios experimentales y numéricos han relacionado la caída de los vanos con la excesiva rotación del tablero en el plano horizontal, siendo el impacto entre el estribo y el tablero una explicación muy frecuente para justificar este comportamiento. Es debido a lo anterior que en esta investigación se presenta el esudio experimental del fenómeno de impacto entre el estribo y el tablero de puentes rectos y esviados, simplemente apoyados sobre placas elastoméricas. Para esto, se llevaron a cabo experimentos en la mesa sísmica del laboratorio LEMCO, realizando barridos de frecuencia y pulsos de frecuencias para tableros con distintos niveles de masa adicional, con un total de 495 ensayos, con el objetivo de lograr cuantificar el período fundamental del sistema, la fuerza de impacto y las rotaciones del tablero en puentes a escala de hormigón armado. Los resultados muestran que las fuerzas de impacto aumentan de manera proporcional a la masa del trablero y a la amplitud de la señal, mientras que es indirectamente proporcional a la separación entre el estribo y el tablero previo al impacto. Por otro lado, los desplazamientos transversales y rotaciones en el plano horizontal del tablero aumentan proporcionalmente a la fuerza de impacto y al ángulo de esviaje. Sin embargo, la rotación debida al esviaje queda controlada por el nivel de masa adicional considerada en el tablero, ya que a mayor nivel de carga vertical se obsevaron menores rotaciones, mientras que para niveles de carga menor el tablero puede sufrir mayores rotaciones que se traducen en grandes desplazamientos en la esquina aguda del tablero esviado, provocando una posible pérdida de apoyo si es que no se dispone de longitud de apoyo suficiente.