Comportamiento sísmico del puente Batanes en Salvatierra, Guanajuato

Abstract

In the present work of thesis an estimation of the structural behavior of the Batanes bridge is made from the seismic point of view and before vehicular live loads. Firstly, by means of environmental vibration, the dynamic properties of the bridge were obtained, as well as its geometry to construct and calibrate the numerical model using finite elements. Subsequently, linear elastic analyzes were performed before a group of accelerograms, from which the response was obtained in terms of displacement and effort in the elements. According to the results obtained it was proved that the environmental vibration is still a very useful tool even for the calibration of structural models, allowing to work with more reliable systems. The maximum effort and displacement values that the different elements of the bridge can reach were identified. The results indicate that, for the proposed seismic demand, the bridge presents stresses higher than the masonry resists, specifically in the most vulnerable element that are the vaults. Noting that the maximum stresses and deformations were presented to the earthquakes with important vertical components. It also presents the study of the bridge before living loads of design realized by means of limit analysis, which shows the vehicles that can transit of sure way since it is a bridge that at the moment is subjected to intense traffic.

En el presente trabajo de tesis se realiza una estimación del comportamiento estructural del puente Batanes desde el punto de vista sísmico y ante cargas vivas vehiculares. Primeramente, mediante vibración ambiental se obtuvieron las propiedades dinámicas del puente, así como su geometría para construir y calibrar el modelo numérico utilizando elementos finitos. Posteriormente se realizaron análisis elásticos lineales ante un grupo de acelerogramas, de donde se obtuvo la respuesta en términos de desplazamiento y esfuerzo en los elementos. De acuerdo a los resultados obtenidos se comprobó que la vibración ambiental sigue siendo una herramienta muy útil incluso para la calibración de modelos estructurales, permitiendo trabajar con sistemas más confiables. Se identificaron los valores máximos de esfuerzo y desplazamiento que pueden alcanzar los distintos elementos del puente. Los resultados indican que, para la demanda sísmica propuesta el puente presenta esfuerzos de tensión más altos de lo que resiste la mampostería, específicamente en el elemento más vulnerable que son las bóvedas. Destacando que los esfuerzos y deformaciones máximas se presentaron ante los sismos con componentes verticales importantes. Se presenta también el estudio del puente ante cargas vivas de diseño realizado mediante análisis límite, lo cual muestra los vehículos que pueden transitar de manera segura ya que es un puente que actualmente se encuentra sometido a tránsito intenso.