Evaluación del comportamiento estructural de puentes extradosados con pilares esbeltos en zonas de alta sismicidad

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dc.contributor.advisorChío Cho, Gustavo
dc.contributor.authorBenjumea Royero, Jose Miguel
dc.date.accessioned2024-03-03T19:39:15Z
dc.date.available2012
dc.date.available2024-03-03T19:39:15Z
dc.date.created2012
dc.date.issued2012
dc.description.abstractEl objetivo de esta investigación es estudiar el comportamiento estructural de los puentes extradosados en servicio y durante construcción, y evaluar el efecto en la respuesta estructural al modificar la altura de los pilares, el tipo de conexión tablero-pilares, la longitud del vano central, y la amenaza sísmica de la zona donde se construye el puente. El estudio es de gran importancia porque provee al ingeniero proyectista de un respaldo científico-técnico que servirá de base a la hora de optar por esta tipología, pudiéndose identificar puntos clave para la concepción y diseño. Para cumplir con los objetivos, se desarrollaron modelos de elementos finitos en el software SAP2000©, en los cuales se llevaron a cabo análisis lineales elásticos para estudiar el comportamiento en servicio, y no lineales, teniendo en cuenta los efectos de fluencia y contracción del concreto, para evaluar la respuesta durante y después de construcción. Las fuerzas sísmicas fueron calculadas por medio de un análisis multimodal espectral. A partir de estos análisis se encontró que en zonas con amenaza sísmica baja, donde el diseño es controlado por la carga viva, una vinculación monolítica tablero-pilares es más favorable, mientras que en zonas con amenaza sísmica intermedia y alta parece razonable emplear tableros apoyados sobre los pilares, ya que se logra un mejor comportamiento estructural sísmico del tablero. En todos los casos se observó que la altura de los pilares jugaba un papel poco significativo en el comportamiento de la superestructura. El análisis durante y después de construcción confirmó la importancia de considerar la fluencia y contracción del concreto, efectos que aumentan los momentos flectores del tablero y los pilares, y disminuyen la fuerza de los cables extradosados. Por último, se determinó que la vulnerabilidad sísmica del puente extradosado durante construcción puede ser mayor que la del estado de servicio.
dc.description.abstractenglishThe focus of this research is to study the structural behaviour of extradosed bridges in service and during construction, and to evaluate the effect of the height of the piers, the type of connection between the girder and the piers, the length of main span, and the seismic hazard, on its structural response. This investigation is important because bridge engineers could count on a scientific and technical report, which could be helpful for conception and design stages of extradosed bridges. In order to accomplish the goals of the research, several finite element models (FEM) were developed using the software SAP2000©, and then, linear-elastic analysis and non-linear analysis, which took into account creep and shrinkage of concrete, were performed so that the structural response of the bridge in service and during construction could be evaluated. In all models, seismic forces were determined using a multimodal response-spectrum analysis. The findings from this research show that for extradosed bridges constructed in low-seismic activity zones, where the design is governed by traffic load, it is recommended to use a monolithic connection between the girder and the piers. On the other hand, for bridges constructed in high-seismic activity zones, a simple supported scheme seems to be favourable because of the better seismic structural behaviour of the deck. In all bridges, it was observed that the height of the piers did not play an important role on the behaviour of the superstructure. The analysis performed during and after construction of the bridge confirmed the importance of considering creep and shrinkage of concrete. These effects produce an increment in maximum bending moments and a significant lose of tension in cables. Finally, it was determined that seismic vulnerability for the bridge during construction could be higher than the obtained for the bridge in service.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/27666
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Civil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectPuentes extradosados
dc.subjectAltura de pilares
dc.subjectConexión entre el tablero y los pilares
dc.subjectAmenaza sísmica
dc.subjectComportamiento en servicio y durante construcción
dc.subjectvulnerabilidad sísmica.
dc.subject.keywordExtradosed bridges
dc.subject.keywordHeight of the piers
dc.subject.keywordType of connection used between the girder and the piers
dc.subject.keywordSeismic hazard
dc.subject.keywordStructural behaviour in service and during construction
dc.subject.keywordseismic vulnerability.
dc.titleEvaluación del comportamiento estructural de puentes extradosados con pilares esbeltos en zonas de alta sismicidad
dc.title.englishEvaluation of the Structural Behaviour of Extradosed Bridges with Slender Piers in High-activity Seismic Zones
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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