Efecto de la fricción entre el tablero y los estribos en la rotación sísmica de tableros de puentes rectos

Abstract

Durante los terremotos del Maule 2010 e Illapel 2015, la infraestructura vial sufrió daños importantes. Dentro de estos daños destacan fallas inusuales como la rotación sísmica del tablero de puentes rectos. La hipótesis de este estudio es que la fricción entre el tablero y los estribos genera fuerzas tangenciales durante el impacto, que inducen rotaciones sísmicas del tablero. El objetivo principal de este estudio es analizar el efecto de la fricción entre estos elementos en la rotación sísmica del tablero. El segundo objetivo es analizar el efecto de los topes laterales en el comportamiento sísmico de puentes. La influencia de la fricción en la rotación sísmica del tablero se evalúa mediante un modelo numérico tridimensional de un puente en el programa computacional Opensees. El puente recto de estudio corresponde al Paso Inferior Chada, que evidenció rotación del tablero tras el terremoto del Maule. La metodología del estudio contempla la validación de un modelo de impacto con fricción a través de un elemento de impacto, la implementación de este modelo en un modelo tridimensional y la ejecución de un análisis dinámico incremental considerando diferentes coeficientes de fricción entre el tablero y los estribos del puente, y con presencia y ausencia de topes laterales. Los resultados muestran que la fricción entre el tablero y los estribos induce rotaciones del tablero, y que a mayor coeficiente de fricción se predice mayor rotación. Adicionalmente, los resultados muestran que la rotación del tablero se acentúa con la ausencia de topes laterales, pero la máxima rotación residual simulada corresponde solo a un 22.4% de la observada.