clase codigos sismicos 1.pptx

8/18/2019 clase codigos sismicos 1.pptx

1/41

Consideraciones sísmicas

en el diseño y construcciónde puentes.

Dr. Jorge H. Salaverría ReyesE-mail: [email protected]

Escola Tècnica Superior d‘Enginyers de Camins Canals i Ports de Barcelona

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/41

CONTENIDO

• Filosofía de diseño sismo resistente• Criterios de Generación del Modelo• Análisis sísmico de puentes•

Códigos de diseño – AASHTO ASD AASHTO !"FD

• Comparati#a de $ormas Sísmicas• Construcción•

Sistemas de disipación % aislamiento – Dispositi#os especiales

• &i'liografía


3/41

Propósito y ilosoía sismoresiste!te para p"e!tes

• #a ilosoía sismorresiste!te $e to$os los %ó$igos& i!$i%a! '"e losp"e!tes $e(e!:

• -Resistir sismos me!ores $e!tro $el ra!go el)sti%o $e los%ompo!e!tes estr"%t"rales si! s"rir $a*os.

•

-Resistir sismos mo$era$os $e!tro $el ra!go el)sti%o %o! alg+!$a*o repara(le.• -Resistir sismos severos si! llegar al %olapso $el %o!,"!to o "!a

parte $el p"e!te se a%epta! $a*os& los %"ales $e(e! ser$ete%ta$os )%ilme!te y o%"rrir e! l"gares a%%esi(les para s"i!spe%%ió! y repara%ió!.

•

-Se $e(e! "tiliar mag!it"$es realistas para el sismo $e $ise*o.D"ra!te "! sismo leve y mo$era$o la estr"%t"ra $e(e %omportarsee! el ra!go el)sti%o& y al a%t"ar "! sismo severo& $e(e po$eri!%"rsio!ar e! el ra!go !o li!eal o i!el)sti%o& para lo %"al $e(e te!erla resiste!%ia y $"%tili$a$ s"i%ie!te para $isipar e!ergía.


4/41

Criterios $e /e!era%ió! $el0o$eloE! la a%t"ali$a$ este e!óme!o p"e$e ser mo$ela$o $e $os ormas.• #a primera %omo "! eve!to $e !at"ralea $i!)mi%a& para lo '"e se

"tilia 1!)lisis Di!)mi%o Cro!ológi%o No #i!eal 2No! #i!earRespo!se History 1!alysis& N#RH13& el %"al permite %o!o%er la

varia%ió! $e %"al'"ier resp"esta $e la e$ii%a%ió! 2$esplaamie!tos$e piso& $erivas& "era %orta!te& et%.3 e! el tiempo. 1simismo&posee "!a (ase ísi%a rig"rosa y es %ompli%a$o $e realiar.

• De otra parte& el ee%to $el sismo e! las e$ii%a%io!es p"e$e

mo$elarse %omo "! eve!to est)ti%o& me$ia!te la "tilia%ió! $elpro%e$imie!to %o!o%i$o %omo 1!)lisis Est)ti%o No #i!eal oP"s4over& 1 pesar $e te!er alg"!as limita%io!es $es$e el p"!to $evista meto$ológi%o y $el al%a!%e y e5a%tit"$ $e s"s res"lta$os& estepro%e$imie!to 4a te!i$o "!a mayor a%epta%ió!.


5/41

1N6#ISIS S7S0ISCO DE P8ENTES

• Para propor%io!ar "!a ("e!a i!$i%a%ió! $el%omportamie!to sísmi%o $e la amplia gama $etipos $e p"e!tes '"e est)! $e!tro $e la pr)%ti%a

a%t"al& e!%o!tramos '"e es importa!te '"e losi!ge!ieros siga! la mo$ela%ió! apropia$as $elos p"e!tes.


6/41

C9DI/OS DE DISEO

• 11SHTO 1SD• 11SHTO #R;D•

EC-


7/41

Eleme!tos Cara%terísti%os

• AASHTO: Este %ó$igo mi!imia el riesgo $e p>r$i$as4"ma!as $o!$e el p"e!te p"e$e s"rir alg+! $a*oprovo%a$o por el sismo pero %o! "! (a,o riesgo $e %olapso yma!tie!e el "!%io!amie!to $e los p"e!tes ese!%iales si!

limitar la %reativi$a$ $el $ise*a$or.• Caltrans. #os espe%tros $e este %ó$igo so! el)sti%os& y los

mome!tos el)sti%os p"e$e! ser re$"%i$os por a%tores $ere$"%%ió! 2a%tores ?3. E! %"a!to al a!)lisis e!%o!tramos%omo primer p"!to la e5%ita%ió! sísmi%a& $o!$e para 4a%er el

a!)lisis espe%tral $e las resp"estas& El a!)lisis $e(e %o!te!er"! !+mero s"i%ie!te $e mo$os y se $e(e %o!statar '"eto$os los eleme!tos "!$ame!tales est>! i!%l"i$os e! laresp"esta.


8/41

#R;D vs. 1SD

• ASD& (llo!a"le Stress #esign3. Est) %ara%teria$o por el "so $e%argas $e servi%io !o a%tora$as e! %o!,"!%ió! %o! "! +!i%o a%tor$e seg"ri$a$ apli%a$o a la resiste!%ia. De(i$o a la mayorvaria(ili$a$ y& por lo ta!to& impre$e%i(ili$a$ $e la %arga viva y otras%argas e! %ompara%ió! %o! la %arga m"erta& !o es posi(le "!a%o!ia(ili$a$ "!iorme.

• LRFD& ($oad and %esistance &actor #esign' %omo s" !om(re loimpli%a& "sa a%tores separa$os para %a$a %arga y para laresiste!%ia. ;"e !e%esario "!a %o!si$era(le i!vestiga%ió! ye5perie!%ia para esta(le%er a%tores apropia$os. De(i$o a '"e los$iere!tes a%tores rele,a! "! gra$o $e i!%erti$"m(re $e $iere!tes%argas y %om(i!a%io!es $e %arga y la e5a%tit"$ $e "! es"eropre$e%i(le& es posi(le "!a mayor %o!ia(ili$a$ $e este m>to$o.


9/41

#R;D vs. 1SD

• De a%"er$o a la versió! #R;D$e las Espe%ii%a%io!es

11SHTO& los p"e!tes $e(e!ser proye%ta$os para %"mplirsatisa%toriame!te las%o!$i%io!es imp"estas por losesta$os límites previstos e! elproye%to& %o!si$era!$o to$aslas %om(i!a%io!es $e %arga '"ep"e$a! ser o%asio!a$as

$"ra!te la %o!str"%%ió! y el "so$el p"e!te


10/41

• Com(i!a%io!es

y ;a%tores $eCarga - #R;D


11/41

• Pro%e$imie!to

$e $ise*osísmi%o - 1SD


12/41

• Com(i!a%io!esy ;a%tores $eCarga - #R;D


13/41

Re'"erimie!tos $e a!)lisis•

Categorías $e$esempe*osísmi%o

• Pro%e$imie!tos$e a!)lisis


14/41

Categorías $e $esempe*o sísmi%o2SPC3


15/41

• Categorías @& C y D$e $esempe*osísmi%o


16/41

Comparativa $e Es"eros


17/41


18/41

Comparativa $e Normas Sísmi%as


19/41

Comparativa $e Normas Sísmi%as


20/41

11SHTO #R;D

• E%o!ómi%ame!te 4a(la!$o& %o!vie!e el %o!str"ir "! p"e!te '"e seespere o(te!ga alg+! $a*o %omo lo so! la per$i$as $e apoyo $elas vigas& %ol"m!as o %iertas allas e! la %ime!ta%ió! o las%o!e5io!es& por el %o!trario& sería "! gasto i!!e%esario el $ise*ar"! p"e!te '"e resista el)sti%ame!te "! sismo $e alto gra$o.

CONSIDER1CIONES P1RTIC8#1RES• El sitio $e emplaamie!to se e!%"e!tra pró5imo a "!a alla a%tiva.• E! la regió! se a!ti%ipa! sismos $e larga $"ra%ió!.•

#a importa!%ia $el p"e!te es tal '"e es !e%esario %o!si$erar "!mayor perío$o $e e5posi%ió! 2y por lo ta!to "! mayor perío$o $ere%"rre!%ia3.


21/41

Co!si$era%io!es 11SHTO

•

para el mo$o $e vi(ra%ió! m se $e(er) tomar %omo:

E;ECTOS S7S0ICOS: EA• #as %argas sísmi%as se $e(er)! tomar %omo soli%ita%io!es 4orio!tales

$etermi!a$as e! (ase al coeficiente de respuesta elástica& Csm& y al pesoe'"ivale!te $e la s"perestr"%t"ra& y se $e(er)! a,"star apli%a!$o el factor demodificación de la respuesta& R&

Do!$e:

Tm B perío$o $e vi(ra%ió! $el mo$o m 2s3 1 B %oei%ie!te $e a%elera%ió!

S B %oei%ie!te $e sitio

#a $etermi!a%ió! $el perío$o $e vi(ra%ió!& Tm& se $e(ería (asar e! la masa!omi!al !o mayora$a $el %ompo!e!te o estr"%t"ra

C sm =1,2 A S

≤ 2,5AT2/ 3

m


22/41

Coei%ie!te $e Resp"esta

Estos apli%ar)! para p"e!tes %o! s"perestr"%t"ras $e losas %o!ve!%io!ales& vigas $ealma lle!a& vigas %a,ó! y %er%4as& %o! lo!git"$es !o mayores '"e


23/41

E5%ep%io!es

• Para p"e!tes e! periles $e s"elo Tipo III y IF y e! )reas $o!$e el%oei%ie!te G1G !o es i!erior a


24/41

;a%tores $e mo$ii%a%ió!$e la Resp"esta


25/41

?o!as sísmi%as

• To$o p"e!te $e(er) ser asig!a$o a "!a$e las %"atro o!as sísmi%as


26/41

Coei%ie!tes $e Sitio

S8E#O TIPO I• Est) %omp"esto por: Ro%a $e %"al'"ier tipo& ya sea $e !at"ralea• es'"istosa o %ristali!a& o S"elos rígi$os si la pro"!$i$a$ $el s"elo es me!or '"e

L


27/41

CONSTRCC!"N


28/41

Sistemas $e Co!trol $e Fi(ra%ió!


29/41

SISTE01S DE DISIP1CI9N 1SIS#10IENTO SIS0IC<

• To$as Estas te%!ologías i!vol"%ra! el "so$e $etalles espe%iales o los $ispositivosespe%íi%os para alterar o %o!trolar la

%o!$"%ta $i!)mi%a $e e$ii%ios. #ossistemas estr"%t"rales '"e "tilia! estaste%!ologías p"e$e! estar ampliame!te

%ategoria$os %omo: pasivos& a%tivos& ylos sistemas $el %o!trol 4í(ri$os.


30/41

• Estos sistemas se $ise*a! para $isipar "!a gra! por%ió! $e lae!ergía $e e!tra$a $el terremoto e! los $ispositivos espe%ialia$oso por me$io $e $etalles $e %o!e5ió! espe%iales '"e $eorma! yri!$e! $"ra!te "! terremoto.

– 2a3 los sistemas $e aislamie!to Sísmi%os. El o(,etivo $e estos sistemases al $esa%oplar la estr"%t"ra $e los %ompo!e!tes per,"$i%iales $elmovimie!to $e e!tra$a $el terremoto.

– 2(3 #os sistemas $e $ispersió! $e e!ergía pasivos. El o(,etivo $e estossistemas es propor%io!ar amortig"amie!to s"pleme!tario para re$"%irlaresp"esta $e los movimie!tos ge!era$os por el terremoto


31/41

23 sistemas $el %o!trolpasivos.

• Estos sistemas se $ise*a! para$isipar "!a gra! por%ió! $e lae!ergía $e e!tra$a $el terremoto e!los $ispositivos espe%ialia$os opor me$io $e $etalles $e %o!e5ió!espe%iales '"e $eorma! y ri!$e!$"ra!te "! terremoto.

•

2a3 los sistemas $e aislamie!toSísmi%os. El o(,etivo $e estossistemas es al $esa%oplar laestr"%t"ra $e los %ompo!e!tesper,"$i%iales $el movimie!to $ee!tra$a $el terremoto.

• 2(3 #os sistemas $e $ispersió! $e

e!ergía pasivos. El o(,etivo $eestos sistemas es propor%io!aramortig"amie!to s"pleme!tariopara re$"%irla resp"esta $e losmovimie!tos ge!era$os por elterremoto


32/41

0e%a!ismos $e 1islamie!to y Disipa%ió!


33/41

23. Sistemas $e Co!trol a%tivos• Estos sistemas propor%io!a! prote%%ió! sísmi%a impo!ie!$o las "eras e! "!a

estr"%t"ra %rea!$o "! (ala!%e e!tre el terremoto y el %o!trapeso $e "erasi!$"%i$o. Estos sistemas so! a%tivos por eso e5ige! $e "!a "e!te $e e!ergía y $ea%t"a$ores %o!trola$os por %omp"ta$ora para operar a(raa$eras espe%iales


34/41

23 Sistemas $e %o!trol Hi(ri$os.

• Estos sistemas %om(i!a! las presta%io!es $e los sistemas pasivosy a%tivos. E! ge!eral& re$"%e! la $ema!$a $e pote!%ia&i!%reme!ta! la ia(ili$a$& y re$"%e! el %osto %ompara$o %o! lossistemas a%tivos %ompletos.


35/41

Amorti#uadores Hí$ridos

Es'"ema $el $ispositivo S-H0D "tilia$oel ORC


36/41

Comparativa $e Comportamie!to


37/41

Comportamie!to

Compara%ió! $e resp"estas $el S4i!,"" Par Toer


38/41

Dispositivos $e (lo'"eo $e alta%apa%i$a$

• De "! amortig"a$or %o! orii%ios m"y restri%tivos "tilia$as e! limitar elmovimie!to relativo e!tre las masas $"ra!te "! eve!to pasa,ero& al '"epropor%io!a el movimie!to li(re e! el mo$o !ormal.

• E! los p"e!tes %o! los $ispositivos $e (lo'"eo permite! ese!%ialme!te si!restri%%io!es $e movimie!to %"a!$o la estr"%t"ra $el p"e!te po%o a po%o se

e5pa!$e y %o!trae t>rmi%ame!te& pero (lo'"ea las masas estr"%t"rales por%o!$i%io!es sim"lta!eas $e sismo o torme!ta $e vie!to.


39/41

1mortig"a$ores $e %a(le

• #os amortig"a$ores $e %a(le se ata! perpe!$i%"larme!te a los%a(les y se p"e$e! "tiliar para las vi(ra%io!es verti%ales ylaterales $el %a(le. #os amortig"a$ores est)! %o!e%ta$os %er%a $e"! e5tremo $el %a(le& lo m)s a %er%a!o posi(le e! s" lo%alia%ió! alta(lero.


40/41

@I@#IO/R1;I1• 1PP#IED TECHNO#O/ CO8NCI#. MML. Seismi% eval"atio! a!$ retroit o %o!%rete ("il$i!gs& Fol . Calior!ia.• CHOPR1& Q.


41/41

0"%4as /ra%iasV

Documents

clase codigos sismicos 1.pptx