Análisis Sísmico del Tablero de un Puente con Pilas Rígidas Utilizando Elementos Finitos con Masa Uniforme Distribuida

Por: Roberto Aguiar Falconi, Adalberto Vizconde Campos, Marcelo Romo Proaño,

Se obtienen la matriz de rigidez y de masa para un elemento finito tipo viga con masa uniforme distribuida; el mismo que es utilizado en el análisis sísmico del tablero de un puente de 108 m, de longitud que tiene dos estribos y una pila central, de manera que se tienen luces de 54 m. Las vigas de este tablero, están apoyadas sobre placas de neopreno, las mismas que son modeladas como resortes con rigideces horizontal y vertical.

Se comparan las propiedades dinámicas del puente considerando 2, 4, 8, 16, 32 y 64 elementos finitos en cada tramo. Luego se encuentra la respuesta en el tiempo ante dos sismos uno de alta frecuencia y otro de tipo impulsivo. Los resultados hallados con los elementos con masa uniforme distribuida son comparados con los resultados que se encuentran al concentrar la masa en los nudos del elemento finito.

Por otra parte, los resultados obtenidos son comparados con las respuestas en el tiempo que se obtuvo al analizar la estructura con aisladores de base FPS, en un modelo espacial de seis grados de libertad, tres para el sistema de aislación y tres para la superestructura. Este modelo considera cinemática y constitutiva no lineal para el FPS e incluye un elemento gap. Por este motivo, la sección transversal utilizada para modelar las vigas de acero con la losa de hormigón, en el caso de cuando está sobre aisladores FPS, es el mismo para cuando se tiene apoyos de neopreno.