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Respuesta elástica de un puente viga cajón bajo la acción combinada de movimientos sísmicos verticales y horizontales durante construcción y servicio

Resumen

La influencia de la componente horizontal sísmica (H) en la respuesta estructural de puentes ha sido ampliamente estudiada, en contraste con las pocas investigaciones realizadas sobre los efectos estructurales causados por la componente vertical (V). En Colombia, la normativa que rige el diseño de puentes CCP-14, no menciona la inclusión de los sismos verticales en el diseño y análisis dinámico de puentes. El presente proyecto investiga los efectos estructurales causados por la componente vertical sísmica a un puente de concreto reforzado de dos vanos con sección de cajón construido en Colombia por medio de voladizos sucesivos. El análisis dinámico del puente cuya longitud total y altura de pilar son 151 m y 19 m, respectivamente, fue realizado utilizando el método multi modal espectral para cuatro diferentes fases constructivas y en servicio. La respuesta del puente se analizó utilizando un modelo computacional desarrollado en el software Midas Civil en el rango lineal y elástico de los materiales. Los análisis se realizaron para la dirección longitudinal y transversal, por separado, utilizando el espectro aceleración horizontal definido en el Código de diseño de puentes de Colombia. La componente vertical sísmica se incluyó mediante el uso de un espectro de aceleración construido a través de relaciones V / H para sismos con distancias cercanas a la fuente de falla. Los resultados mostraron que los movimientos verticales del suelo generan principalmente incrementos en la demanda de momento flector en la viga y fuerza axial en la pila. Además, se observó que a medida que la construcción del puente avanza, la componente vertical sísmica pierde influencia en la respuesta estructural del puente, siendo las primeras etapas constructivas las más afectadas por los sismos verticales. Por lo tanto, los sismos verticales deberían ser considerados en el diseño y construcción de puentes por voladizos sucesivos.