ANÁLISIS DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL DE UN ARCO DE ACERO CORRUGADO DE GRANDES DIMENSIONES ANTE CARGAS DE SUELO Y NIEVE EN DIVISIÓN ANDINA CODELCO

DOLZ ABELLO, CATALINA DEL PILAR (2018)

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Tesis Pregrado

Las estructuras enterradas son utilizadas en una amplia gama de proyectos, como obras viales, redes de alcantarillado, atraviesos ferroviarios, instalación de servicios públicos y en proyectos mineros como túneles de ventilación, chimeneas, túneles bajo stockpile, entre otros. Dentro de este tipo de estructuras se encuentran los tubos de acero corrugado, los que pueden adquirir diversos tamaños y formas.La utilización de tubos corrugados ha aumentado significativamente a lo largo del tiempo debido a la versatilidad de aplicaciones que poseen, mayor facilidad en el transporte de los materiales hacia el lugar de emplazamiento de la obra, (ya que estas estructuras se conforman de placas de menor tamaño, las que son despachadas en pequeños lotes); fácil construcción e instalación, y menores costos asociados a la construcción y mantención.Pese a los avances en investigación, los estudios realizados hasta el momento se han centrado principalmente en estudiar el comportamiento de tubos corrugados de menor tamaño (con diámetros o anchos menores a 10 [m]). El principal problema con el que se encuentra la industria minera al momento de utilizar estas estructuras radica en el escaso conocimiento que existe del comportamiento y diseño de estructuras corrugadas de gran tamaño.En este estudio se realiza un análisis del comportamiento de un arco de grandes dimensiones formado por placas estructurales corrugadas, sometido a diversas cargas, tanto estáticas como sísmicas. Además de esto, se evalúa la influencia de distintos parámetros en el desempeño del sistema suelo-estructura. Finalmente, se verifica el diseño del arco utilizando la norma AASHTO LRFD.

Buried culverts are used on a wide variety of projects, such as roads, sewer networks, railway underpasses, public services and other mining projects such as ventilation tunnels, chimneys, tunnels under stockpile, etc. Within these type of structures, it is possible to find corrugated steel culverts, which can have different sizes and shapes.The utilization of corrugated steel culverts has increased significantly over time due to reasons like versatility on uses, easier transportation to construction area (because this kind of structures are conformed of small sizes corrugated steel plates, which are delivered in small packages), easy construction and installation, and lower construction and maintenance costs.Even though a great advance in investigation has been made, until this time studies had focused primarily on studying the behavior of smaller-size corrugated steel culverts (with diameters or spans up to 10 [m]). The main problem of the mining industry when utilizing corrugated steel culverts is the lack of knowledge related to the behavior and design of long-span culverts.In this study an analysis of the behavior of a long-span corrugated steel arch conformed of structural plates is made, considering static and seismic loads. Besides, the influence of different parameters on the soil-structure system is evaluated. At last, the arch design is verified using the AASHTO LRFD.