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Lunes, 08 Octubre 2018 07:00

Metodología para la evaluación preliminar de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de hormigón armado

Deslizamiento del material del aproche entre las columnas del estribo. Deslizamiento del material del aproche entre las columnas del estribo. D. Candebat Sánchez, G. Godínez Melgares

Durante eventos sísmicos fuertes muchos puentes de hormigón armado han colapsado o han sido severamente dañados causando pérdidas humanas y materiales. Se presenta una metodología para la evaluación preliminar de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de hormigón armado, que garantiza la estimación adecuada de este parámetro cuando no existe suficiente información de proyecto. Se valida a partir del método de consulta de expertos Delphi, con la participación de profesionales de diversos países seleccionados por su experiencia en el tema tratado. Se obtiene una herramienta de evaluación que incluye parámetros no utilizados usualmente en las metodologías existentes y que involucra el chequeo del período de vibración de la estructura como indicador de su comportamiento global. Finalmente se presenta su aplicación en la evaluación de 18 estructuras ubicadas en la zona de mayor peligro sísmico de Cuba.

INTRODUCCIÓN

En sismos fuertes, como los ocurridos en haití el 12 de enero y en chile el 27 de febrero, ambos en el año 2010, se puso de manifiesto la elevada vulnerabilidad que presentan los puentes ante las acciones generadas por sismos fuertes. Varias estructuras colapsaron afectando las acciones necesarias a acometer posteriormente a estos eventos.

Los daños mostrados por estas obras de fábrica han marcado la pauta para el desarrollo de nuevos estudios. (1), (2), (3), (4) y (5), entre otros autores, han señalado las principales deficiencias que han propiciado la ocurrencia de daños y hasta el colapso de puentes en varios países del mundo, demostrando la necesidad de estudiar detalladamente su comportamiento, pues sólo la prevención y el empeño en la rehabilitación garantizan un desempeño adecuado.

Como parte de los estudios dirigidos a la mitigación de desastres, internacionalmente han surgido numerosas metodologías y procedimientos encaminados a verificar el comportamiento de los puentes ante terremotos moderados y fuertes. En cuba, específicamente en la región suroriental, se han realizado varios trabajos de evaluación de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de carreteras. Con este propósito (6) utiliza una metodología la cual, a partir de un análisis modal espectral de dos puentes prefabricados emplazados en carreteras de interés nacional, le permite demostrar la elevada vulnerabilidad que estos poseen. Desarrollado en japón, el procedimiento elaborado por (1) fue empleado en la evaluación ante multiamenazas de las carreteras de interés nacional de santiago de cuba, investigación que demuestra, que aunque en cuba no se han tenido reportes de daños en puentes debido a sismos de gran intensidad, es imprescindible realizar estudios dirigidos a determinar los problemas que inciden en el mal comportamiento de estos, sobre todo al considerar el escenario de la zona suroriental de cuba, clasificada como de mayor peligrosidad sísmica del país.

Estos estudios han puesto de manifiesto además, la necesidad de contar con una metodología propia que permita obtener resultados preliminares acerca del comportamiento de los puentes, debido a que la utilización de procedimientos extranjeros supone la adopción de criterios para adaptarlos a las condiciones cubanas que introducen incertidumbres en los resultados obtenidos. Igualmente, las metodologías estudiadas y utilizadas para el análisis de la vulnerabilidad de los puentes en cuba, no consideran algunos parámetros que, en opinión de los autores, son indicadores del probable comportamiento de la estructura ante acciones sísmicas.

Estos elementos fundamentan la propuesta de una metodología que incluya aquellos parámetros que han demostrado ser la causa de daños importantes en puentes ubicados en países afectados por sismos fuertes, por lo que en este trabajo se presenta una herramienta para la evaluación preliminar de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de hormigón armado, que puede ser utilizada en cualquier zona sísmica del mundo. La primera versión validada por expertos fue empleada por (7), en el año 2012, para la evaluación del puente sobre el río arroyito ubicado en la autopista nacional de santiago de cuba. Se presenta una versión actualizada a partir del criterio de nuevos expertos que propicia la inclusión de parámetros novedosos en el análisis. Asimismo se introduce el criterio de parámetros invalidantes, elemento que proporciona mayor relevancia a los aspectos que por sí solos constituyen indicativos de una elevada vulnerabilidad estructural. Esta metodología, además de garantizar una estimación preliminar de la vulnerabilidad sísmica, permite establecer niveles de prioridad en el proceso de rehabilitación de un conjunto de estructuras. Para seleccionar el método de investigación utilizado se tuvieron en cuenta los criterios aportados por (8) en su análisis de la vulnerabilidad sísmica de puentes.

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pdf Metodología para la evaluación preliminar de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de hormigón armado

Candebat Sánchez, D., Godínez Melgares, G. (2018). Metodología para la evaluación preliminar de la vulnerabilidad sísmica estructural de puentes de hormigón armado. Informes de la Construcción, 70(549): e247. https://doi. org/10.3989/id.55418.

Copyright: © 2018 CSIC. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia de uso y distribución Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0).

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Información adicional

  • Fuente:: Informes de la Construcción, Vol. 70, 549, e247, enero-marzo 2018. ISSN-L: 0020-0883
  • Autor:: Candebat Sánchez, D., Godínez Melgares, G.
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