Demanda sísmica de puentes con disipadores de energía

Abstract

The present research shows the wide variety of dissipative energy devices used today for improving the seismic response of bridges. It particularly focuses on the study and use of an energy absorber which consists of lead or steel bars implemented in simply supported bridges, to thereby demonstrate its participation on the seismic response of bridges. The seismic actions are considered based on the selection of seismic records of earthquakes of significant magnitude registered in Mexico. The research begins with the selection of a medium length simply-supported reinforced concrete bridge which are the most common bridge structures in Mexico. It was modeled using the software SAP2000. Energy dissipators were modeled with link elements and elastoplastic behavior, and all other structural elements were considered with elastic behavior. Finally, the results showed that steel bars, used as a system of energy dissipation in simply supported bridges, is a viable alternative to reduce the seismic response and damage expected during an earthquake occurrence and thereby improves the seismic response of bridges.

En la presente investigación se muestra en general la extensa variedad de dispositivos disipadores de energía con los que se cuenta hoy en día para la utilización en puentes. En particular se enfoca en el estudio y utilización de un disipador de energía el cual consta de barras de plomo o acero, implementadas en puentes simplemente apoyados, para con ello demostrar su participación en la respuesta sísmica de los puentes. Las acciones sísmicas se consideran con base en la selección de registros sísmicos reales de temblores de magnitud importante del país de México. Para llevar a cabo la investigación se comenzó por seleccionar un puente de concreto armado de claro mediano y simplemente apoyado los cuales son los más comunes en México; este se modeló con ayuda del software en estructuras “SAP2000”. Los disipadores de energía se modelaron con elementos tipo link de comportamiento elastoplástico y todos los demás elementos estructurales se consideraron con comportamiento elástico. Por último, se analizan los resultados que se obtienen al incluir barras de acero como sistema de disipación de energía en puentes simplemente apoyados, de donde se concluye que es una alternativa viable para reducir la respuesta sísmica y los daños esperados ante la acción de temblores de gran magnitud y con ello mejorar la respuesta sísmica de los puentes.