“Lo importante es el conocimiento, hasta un chimpancé puede entrenarse para que meta números a una computadora….” Jon Cortina S.J. Diseño Sísmico de Puentes Rodrigo E. Garay Medina CONTENIDO: • Introducción • Tipología de Puentes • Filosofías de Diseño • Sistemas de Control de Respuesta Sísmica • Comentarios y preguntas INTRODUCCIÓN: “A los ingenieros civiles, la naturaleza nos dió los terremotos, para mantenernos humildes” N. Ambraseys. Fuentes de sismos en El Salvador, (Salazar et. al. 2003) INTRODUCCIÓN: )𝑡𝜔(𝑛𝑒𝑠𝐵 𝑥 𝑡 = 𝐴𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 + 𝟎 = 𝒕 𝒙𝒌 𝒎𝒙 𝒕 + 𝒄𝒙 𝒕 + )𝑡𝜔(𝑠𝑜𝑐𝜔𝐵 𝑥 𝑡 = −𝐴𝑠𝑒𝑛𝜔 𝜔𝑡 + m )𝑡𝜔(𝑛𝑒𝑠 𝑥 𝑡 = −𝐴𝜔2 𝑐𝑜𝑠 𝜔𝑡 − 𝐵𝜔2 )ݐ ߱݊݁ݏ ܤ +ݐ ߱ ݏܿ ܣ( -݉𝜔2 ) = 0ݐ ߱݊݁ݏ ܤ +ݐ ߱ݏܿ ܣ( ݇ + H ) = 0ݐ ߱݊݁ݏ ܤ +ݐ ߱ ݏܿ ܣ() (k − ݉𝜔2 𝜋2 𝑘 =𝑇 = 𝜔 → (k − ݉𝜔2 )=0 𝜔 𝑚 𝐼𝐸12 𝑘𝐾 = 2 =𝑘 𝐻3 𝑚 𝜋𝑇 = 2 𝐾 E I E I INTRODUCCIÓN: FF = m * a V = m * (g * Cs) V INTRODUCCIÓN: Mapa de amenaza sísmica, PGA (475 años). (Salazar et. al. 2003) INTRODUCCIÓN: Mapa de amenza sísmica, Cs para T = 0.2s. (Salazar et. al. 2003) INTRODUCCIÓN: Mapa de amenza sísmica, Cs para T = 1.0s. (Salazar et. al. 2003) INTRODUCCIÓN: TIPOLOGÍA DE PUENTES: • Puente de Vigas • Puentes de Cajón • Puentes en Arco • Puentes Extradosados • Puentes Atirantados TIPOLOGÍA DE PUENTES: TIPOLOGÍA DE PUENTES: TIPOLOGÍA DE PUENTES: TIPOLOGÍA DE PUENTES: TIPOLOGÍA DE PUENTES: FILOSOFIAS DE DISEÑO: En nuestro país, no disponemos de reglamentos de diseño que sean acordes al riesgo sísmico al que nos enfrentamos. Es por esto que, “inevitablemente” tenemos que tomar encuenta recomendaciones y criterios de otros lugares en donde se toman un poco más en serio, la seguridad estructural. AASHTO 1931. Primero código de Diseño de Puentes 1941-1949. Solamente mencionan cargas sísmicas 1983. Incluyen recomendaciones ATC-6 como guía 1992. Indican recomendaciones ATC-6 como estandar. 2009. Aproximación a diseño basado en desempeño. FILOSOFIAS DE DISEÑO: FORCE-BASED DESIGN (FBD) PERFORMANCE-BASED DESIGN (PBD) Δ FORCE-BASED DESIGN (FBD) V V Ve 1/Rμ R Vy Ωo Vs Cd Δ Δs Δu FORCE-BASED DESIGN (FBD) Definir características del puente Análisis Estructural y Diseño de Zonas plásticas Δi < Δadm Definir sistema estructural Proponer valor de R y Calcular Fuerzas Sísmicas Realizar Análisis Dinámico Obtener fuerzas elásticas apartir de Espectro de demanda Diseño por capacidad de elementos y diseño por cortante PERFORMANCE-BASED DESIGN (PBD) Δmax Δy Δi PERFORMANCE-BASED DESIGN (PBD) Δmax ξeq Δmax Teq Selección de Análisis Definir ejes principales de acciones sísmicas Disposiciones de Amortiguamiento y de Período Corto Modelo de Matemático Capacidad de Desplazamiento Demanda de Desplazamiento LRFD SEISMIC BRIDGE DESIGN Dimensionamiento de la Estructura Análisis Push-Over P-Δ CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: T=0.2 s ξ = 5% PSA = 2000 cm/s2 PSD = 3.20 cm T=0.75 s ξ = 5% PSA = 400 cm/s2 PSD = 5.20 cm T=0.75 s ξ = 25% PSA = 200 cm/s2 PSD = 2.4 cm CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: CONTROL DE RESPUESTA SISMICA: