Análisis del proceso constructivo de un puente atirantado

Abstract

The aim of this thesis is the assessment of the seismic action effect during the stages of construction of a cable-stayed bridge. An analysis of the mechanical elements and deformations that occur in the bridge structure due to earthquake are evaluated and compared with those caused by considering only the gravitational loads that are normally considered during the construction process. The response of a prototype bridge, very similar to an actual bridge constructed in Mexico, was adopted for the seismic effect during the construction process. An analytical model was performed and analyzed with the help of a software considering the effect of earthquakes with a wide range of frequency contents. It was observed that, for earthquakes with high frequency contents a less dispersion in mechanical elements and deformations was obtained, while for long period earthquakes, the results vary significantly between different records. The low period earthquakes, for the case study, causes no major impact on the mechanical elements and deformations that occur in the principal bridge structure elements. However, for the high period earthquake significant increments of the mechanical elements and deformations, were obtained. The increments depend on the stage of construction, but are closely related to the variation of the periods of the bridge during construction.

En este trabajo se presenta el estudio del efecto que produce la acción sísmica durante las distintas etapas de construcción de un puente atirantado. Se presenta un análisis de los elementos mecánicos y deformaciones que se producen en la estructura del puente debido al sismo y se comparan con las provocadas al considerar únicamente las cargas que se consideran normalmente durante el proceso constructivo. Para la realización de este estudio, se tomó como base un puente real actualmente construido, del cual se realizó un modelo numérico y se analizó con la ayuda de un software, considerando el efecto del sismo en distintas etapas del proceso constructivo, generando la demanda sísmica en el puente mediante el uso de registros sísmicos de periodo corto y largo, con la finalidad de estudiar el comportamiento del puente para sismos con varios contenidos de frecuencias. Se observó que, para sismos con registros de periodo corto se obtiene una menor dispersión en los elementos mecánicos y deformaciones que se obtienen entre los registros empleados, mientras que, para sismos con registros de periodo largo, los resultados varían significativamente entre los distintos registros. Se aprecia además que, para el caso de estudio, el sismo de periodo corto no causa gran impacto en los elementos mecánicos y deformaciones que se presentan en la estructura del puente, permitiendo que se tenga seguridad estructural ante un sismo de este tipo en la etapa de construcción; mientras que, para el sismo de periodo largo se observaron incrementos importantes en los elementos mecánicos y deformaciones, los cuales varían según la etapa de etapa de ocurrencia del sismo y están estrechamente relacionados con la variación de los periodos del puente durante la construcción.