Evaluación experimental de las rotaciones inducidas en tableros a escala de puentes de hormigón armado durante el fenómeno de impacto estribo-tablero

Abstract

En esta investigación se aborda el fenómeno del impacto entre el estribo y el tablero en puentes rectos y esviados, utilizando placas elastoméricas no ancladas como apoyo. Se realizaron experimentos en la mesa sísmica del laboratorio LEMCO, llevando a cabo barridos de frecuencia y pulsos en tableros con diferentes ángulos de esviaje (0o, 15o y 30o) y con distintos niveles de masa adicional (0%, 50% y 100% de masa adicional), totalizando 495 ensayos. El objetivo fue determinar el periodo fundamental del sistema, la fuerza de impacto y las rotaciones del tablero en puentes a escala de hormigón armado. Los resultados revelaron que la señal que se ingresa a la mesa sísmica no se replica al 100% en términos de desplazamiento de la mesa, por lo que la amplitud y frecuencia nominal no es idéntica a la real. También, que las fuerzas de impacto se incrementan proporcionalmente a la masa del tablero y a la amplitud de la señal, pero son inversamente proporcionales a la separación entre el estribo y el tablero (GAP) antes del impacto. Además, los desplazamientos transversales y las rotaciones en planta del tablero aumentan en relación con la fuerza de impacto y el ángulo de esviaje. Las fuerzas de impacto y rotaciones del tablero obtenidas en este estudio fueron comparadas con resultados previamente obtenidos por Arredondo (2023), donde se observó que las fuerzas de impacto registradas en esta investigación fueron relativamente mayores en la mayoría de los casos a las obtenidas y presentadas por Arredondo en su estudio. Por otro lado, se observó que el nivel de masa adicional en el tablero influye significativamente en las rotaciones. En este contexto, a mayor carga vertical, se registraron menores rotaciones, mientras que cargas verticales menores permitieron mayores rotaciones, lo que podría provocar una pérdida de apoyo si la longitud de apoyo no es suficiente en la esquina aguda del tablero esviado. Este aumento en la rotación se atribuye a la disminución de la fuerza normal generada por las masas adicionales hacia los apoyos, y en consecuencia una disminución en las fuerzas de roce entre las placas elastomericas y el hormigón.