BASES PARA UN PROGRAMA EXPERIMENTAL QUE PERMITA EL ESTUDIO DEL FENÓMENO DE IMPACTO ESTRIBO-TABLERO EN PUENTES ESVIADOS

Abstract

Los sismos ocurridos a lo largo de las últimas décadas han permitido evidenciar la tendencia de los puentes esviados a sufrir rotaciones excesivas en planta, llegando a provocar incluso el colapso de los vanos por pérdida de apoyo de la superestructura. Se considera que la principal causa de la rotación excesiva en puentes esviados es el impacto ocurrido entre el tablero y los estribos. Pese a lo común de esta afirmación, son pocos los estudios experimentales que se han llevado a cabo en torno al tema a nivel global y la mayoría de estos no se ajusta a la realidad de nuestro país, en términos de estructuración, materialidad y geometría predominante. El presente estudio busca establecer las bases para el desarrollo de un programa experimental orientado al estudio del fenómeno de impacto estribo-tablero, mediante la implementación de modelos de puente a escala adecuados a la realidad del país, ensayados sobre mesas de simulación sísmica. A partir del escalado de un prototipo representativo, se diseñan cuatro modelos de puente a escala 1:25, con ángulos de esviaje de 0°, 15°, 30° y 45°, construidos principalmente en acero y hormigón armado, con estribos independientes auto-estables y apoyos elastoméricos no anclados. Se generan los planos de construcción correspondientes y el presupuesto asociado al programa. Mediante una simulación numérica no lineal realizada en el software OpenSees, se determina el comportamiento esperado de los modelos bajo diferentes configuraciones y se define un protocolo de ensayo capaz de garantizar tanto la ocurrencia de impacto como la seguridad de las instalaciones. Dadas las diversas restricciones técnicas del programa y la reducida escala de los modelos, se determina que no es posible lograr una semejanza completa entre modelo y prototipo, razón por la cual se opta por ajustar ciertos parámetros, tales como el ancho de junta de expansión y el espesor del tablero, mediante otros criterios que permitan una adecuada implementación en laboratorio. Dadas las distorsiones inducidas en los modelos, se estima que los resultados obtenidos de los ensayos no pueden ser escalados directamente a nivel de prototipo sin aplicar factores de corrección. No obstante, la simulación y el protocolo de ensayo garantizan la ocurrencia de un número adecuado de eventos de impacto, suficiente para extraer conclusiones generales y permitir la calibración de modelos numéricos de comportamiento de puentes esviados.