Análisis sísmico no-lineal del puente Simón Bolívar

Abstract

Con el propósito de continuar la ruta ferroviaria del sur Arequipa-Puno, se terminó de construir en 1870 el Puente Simón Bolívar, un viaducto que cruza el río Chili en la zona suroeste de la ciudad de Arequipa. Tiene una extensión de 486 metros de longitud y 14 metros de altura promedio, y es más conocido como el “Puente de Fierro” o “Puente Bolívar”. La superestructura está compuesta por armaduras tipo Fink y la subestructura por columnas tipo Phoenix, sistemas mundialmente utilizados en la construcción de puentes de la época. A lo largo de su tiempo de vida la estructura ha sufrido diferentes tipos de ataques como: ambientales que erosiona sus componentes, asimismo, la falta de mantenimiento, el desprendimiento y debilitamiento de componentes en los soportes, el aumento y variación de cargas, el cambio de uso (ferroviario a automovilístico) y la permanente amenaza sísmica a la que está sujeto la región de Arequipa; todo esto coloca al puente de Fierro en incertidumbre respecto a su estado y capacidad estructural para poder seguir funcionando con normalidad. En este trabajo de investigación se hace una comparación entre la respuesta del Puente de Fierro en condiciones de estructura ferroviaria y como puente vehicular, para poder conocer el grado de solicitación a la que estaba sujeta la estructura durante su primera etapa de funcionamiento y después del cambio de uso a vehicular. Además, se desarrolla el análisis de tipo no-lineal pushover para evaluar su desempeño sísmico bajo distintos niveles de sismos y conocer su mecanismo de rotulación. La metodología empleada para cumplir los objetivos contempla un proceso generalizado de evaluación de puentes existentes, desde el levantamiento de información existente, complementación de información necesaria inexistente e investigación de las propiedades mecánicas del material. Consecuentemente, se crea un modelo geométrico y numérico de la estructura en software de elementos finitos donde se realiza el análisis lineal y no lineal para posteriormente poder dar un diagnóstico general del estado actual de la estructura.