Análisis de un puente de viga cajón en fase constructiva durante la caída de una dovela prefabricada empleando el método de sistemas generalizados de un grado de libertad

Abstract

La construcción de puentes viga cajón de concreto postensado por voladizos sucesivos expone la estructura a escenarios accidentales cuya evaluación dinámica resulta compleja y costosa computacionalmente. Entre estos, la caída de una dovela prefabricada durante el izaje genera una carga altamente impulsiva que excede los factores de amplificación dinámica establecidos en normativas como el Eurocódigo EN 1991-1-7. El presente trabajo evalúa la respuesta dinámica de un puente viga cajón ante este evento en su fase constructiva, empleando el método de sistemas generalizados de un grado de libertad (G-SDOF). La viga se idealiza como un voladizo empotrado en la unión viga–pila, y la ecuación de movimiento generalizada se resuelve en el dominio del tiempo mediante el método de Newmark implementado en Python. Se incorpora el efecto axial del postensado mediante una rigidez geométrica generalizada, evaluando dos variantes de rigidez, tres funciones de forma y cuatro estados de avance constructivo (25%, 50%, 75% y 100%), y comparando los resultados con un modelo de elementos finitos en Midas Civil. En términos de períodos, el método subestima sistemáticamente los valores multimodales por sobreestimación de la rigidez del empotramiento perfecto, con diferencias inferiores al 11% para avances del 50% al 100%. En desplazamientos, el método reproduce adecuadamente la respuesta en etapas avanzadas con diferencias inferiores al 15%, siendo f1 la función de mayor exactitud. El avance del 25% presenta discrepancias superiores al 30% por la divergencia entre las funciones de forma y la forma modal real. La compresión axial del postensado reduce la rigidez efectiva e incrementa los desplazamientos en etapas avanzadas, mejorando la concordancia con el modelo de elementos finitos. Los factores de amplificación dinámico de ambos métodos se ubican dentro del rango normativo de 1.5-2.0, confirmando su representabilidad para este tipo de escenario y la capacidad del método G-SDOF para estimarlos.