Multi-peligro de puentes: socavación y terremotos

Abstract

Bridges are important structures for being part of the economic-social system of a country, because the huge amount of money needed for their construction and the important role that they play in the society, it is important to quantify their probability of damage. In nowadays, it has been observed that bridges can reach the collapse due to the simultaneous occurrence of two or more extreme events that can happen in short period of time. Flood have been one of the main causes of failure because the water induces soil erosion, causing scour all around the foundation of bridge and reducing its load capacity; these factors could made the structure more vulnerable under a seismic threat, due to the fact that there are changes on the bridge geometry and capacity, causing damage to the bridge. The simultaneous action of two or more extreme events is known as multi-hazard. The objective of this work is to apply a methodology to quantify the multi-hazard, scour and earthquake, of bridges in Mexico. The bridges built along the Pacific Coast of Mexico have high probabilities to be under the multi-hazard. On the one hand the seismic treat caused by the Pacific Coast’s seismic plates interacting (subduction zone), make the bridges located in this zone very vulnerable, on the other hand, there are a great amount of rivers in the country that make bridges vulnerable to present scour problems. The importance in studying the probability of failure for bridges built in the Pacific Coast of México in the face of multi-hazard is based on the above reasons.

Los puentes son estructuras importantes por formar parte de los sistemas económico-sociales de un país, por la gran inversión que se tiene que hacer para su construcción y debido a su importancia social, es importante cuantificar la probabilidad de daño que puede tener un puente. Actualmente se ha observado que los puentes pueden fallar por la ocurrencia de dos o más eventos extremos que puedan ocurrir en un periodo de tiempo corto. Las inundaciones han sido una de las principales causas de falla, debido a que el agua erosión en el suelo, generándose socavación alrededor de la cimentación del puente reduciendo su capacidad de carga; ya que este efecto cambia la geometría y resistencia original del puente, por lo tanto el puente podría presentar daños. La acción conjunta de dos o más eventos extremos se conoce con el nombre de multi-peligro. El objetivo de este trabajo es aplicar una metodología para cuantificar el multi-peligro, socavación y sismo, de puentes en México. Los puentes construidos en la Costa del Pacífico de la República Mexicana tienen una alta probabilidad de verse sometidos a la acción del multi-peligro. Por una parte la amenaza sísmica efecto de la interacción de las placas tectónicas de la costa del pacifico (zona de subducción), hace muy vulnerables a los puentes que se encuentran en esta zona, y por otro lado se tiene una gran cantidad de afluentes en el país, por lo que los puentes pueden presentar problemas de socavación cuando se presentan grandes avenidas. La importancia en estudiar la probabilidad de falla que tiene los puentes en México ante la acción del multi-peligro se fundamenta en los motivos antes expuestos.