Evaluación estructural del tablero compuesto por vigas metálicas del puente sobre el Río Bulubulu, provincia del Guayas

Resumen

Introducción: Los puentes son estructuras fundamentales para el desarrollo socioeconómico a nivel mundial, son elementos esenciales para la vialidad y el Ecuador tiene puentes importantes en su red vial. Por otra parte, nuestro país al ser un territorio con un peligro sísmico alto requiere para los puentes no solo un análisis de cargas gravitacionales, si no también bajo cargas laterales provenientes de la acción sísmica. En el presente caso de estudio se abordará el comportamiento estructural del tablero del puente BuluBulu, específicamente comprenderá el análisis a flexión y a cortante de las vigas longitudinales de acero estructural, y el análisis a cargas axiales de los diafragmas de apoyos e interiores. Objetivo: Determinar el comportamiento estructural de las vigas longitudinales y diafragmas del tablero del puente Bulubulu antes cargas gravitacionales y carga proveniente de la acción sísmica mediante un análisis modal espectral realizado a un modelo matemático de la estructura elaborado en el programa CSI Bridge. Metodología: Revisar los planos estructurales del proyecto original, evaluar las cargas actuantes, elaborar un modelo matemático de la estructura en el programa CSI BRIDGE, realizar un análisis modal espectral al modelo matemático de la estructura, obtener las máximas demandas en las vigas longitudinales y en los diafragmas, verificar las relaciones demanda capacidad (D/C) a flexión y a cortante de las vigas longitudinales, además de las relaciones D/C a compresión y tensión axial de los diafragmas. Resultados: De las máximas demandas obtenidas del análisis estructural y de la evaluación de la capacidad de los elementos, se obtuvieron los siguientes resultados. La viga metálica longitudinal “VIGA I (1.360x0.020x0.40x0.03) m tiene la capacidad suficiente para las solicitaciones a las cuales será sometida, trabaja al 79% para flexión negativa, 67% para flexión positiva y 25% para cortante. Los diafragmas cumplen satisfactoriamente los requisitos y filosofía de diseño de mantenerse en el rango elástico ante un sismo, para el diafragma de apoyo predomina la compresión en el diagonal trabajando a un 91% de su capacidad, mientras que para el diafragma interior predomina la tensión en el horizontal trabajando a un 49% de su capacidad. Conclusión: Mediante el análisis estructural mediante el modelo matemático elaborado en CSI Bridge, se determinaron las máximas solicitaciones y más críticas en los elementos de viga longitudinal y diafragmas. Las vigas metálicas longitudinales y diafragmas interiores y de apoyos cumplen satisfactoriamente los requisitos de diseño bajo la norma AASHTO LRFD 2020, además los diafragmas cumplen con la filosofía de diseño de mantener dichos elementos en el rango elástico. Para este estudio, el diseño de viga longitudinal predomina el Estado Limite de Resistencia I, para los diafragmas de apoyo predomina el E.L Evento Extremo y para los diafragmas interiores predomina el E.L de Resistencia I. Área de estudio general: Ingeniería Civil y Mecánica. Área de estudio específica: Estructuras Metálicas. Tipo de articulo: Original.