Análisis y diseño estructural de un puente en arco de tablero superior de concreto armado con la incorporación de aisladores sísmicos

Abstract

Gracias al desarrollo de nuestra región y avance de la tecnología en soluciones de ingeniería para puentes no convencionales y su implementación con dispositivos de protección sísmica, en nuestro país actualmente se vienen ejecutando puentes de mediana y gran envergadura de tipología distinta a la tradicional como son los puentes tipo arco, atirantado o colgante, gran parte de los estudios y construcción de este tipo de puentes especiales son desarrollados y encargados a empresas extranjeras dada su amplia experiencia, el Perú al encontrarse una zona altamente sísmica, presentar una geografía muy particular y ejecutarse este tipo de proyectos especiales, es deber de nosotros los ingenieros civiles adquirir cada vez mayores competencias en el diseño y construcción de este tipo de puentes. La presente tesis desarrolla el análisis y diseño estructural de un puente tipo arco de tablero superior de concreto armado ubicado en la ciudad de Arequipa, presenta una luz de arco de 175 m y 2 viaductos en sus extremos para conformar una luz total de puente de 365 m, al ser la zona altamente sísmica el puente contempla un sistema de aislamiento sísmico con el uso de aisladores sísmicos de núcleo de plomo (LRB) en los pilares y aisladores de caucho natural ( NRB) en sus estribos, la estructura también es comparada con una similar pero que considera apoyos tipo fijo en lugar de los aisladores para determinar los beneficios que ofrece la implementación de este tipo de dispositivos. El desarrollo de esta tesis parte desde ubicar geográficamente a la estructura en el distrito de Uchumayo para obtener la información puntual de los estudios básicos requeridos para el desarrollo del proyecto para posteriormente realizar el dimensionamiento, análisis y diseño de la estructura en concreto armado en base a normativa nacional e internacional como es la guía del AASHTO para el diseño de puentes; Esta tesis hace especial énfasis en el análisis dinámico de la estructura con los aisladores para lo cual se implementa la guía del AASHTO “Guide Specifications for Seismic Isolation Design” en donde se detallan distintas consideraciones especiales en el diseño y procedimientos de análisis como son el Método Simplificado, Método Espectral - Multimodal y Análisis Tiempo Historia, para la obtención de los desplazamientos y fuerzas en nuestra estructura que nos servirán para el diseño de los aisladores y de la propia estructura.