Viaducto sobre las rotondas del puerto de Limassol y de Polemidhia. (Limassol. Chipre)

José Antonio LlombartJordi RevoltósJorge Cascales

Viaducto Petra Tou Romiou en la Autopista Limassol – Pafos (Chipre)

Realizaciones:

Viaducto sobre las rotondas del puerto de Limassol y de Polemidhia. (Limassol. Chipre)

José Antonio LlombartJordi RevoltósJorge Cascales

Viaducto de Limassol. Descripción

Longitud 1108 m. Luz máxima 40 m

Altura media de pilas 9,00 m

Viaducto de Limassol. Tablero

2 Losas aligeradas continuas de hormigón pretensado

Viaducto de Limassol. Descripción

• Dos losas aligeradas pretensadas construidas por fases

• Luces: 32+ 3x36 + 3x40 + 16x36,75 + 3x 40 + 3x36 + 32

• Trazado en planta: Curva circular R=510 + Recta• Canto tablero: 1,90 m• Pilas Macizas: 1,50 x 3,00 m• Estribos cerrados• Cimentación profunda

Viaducto de Limassol. Sistema constructivo

Construcción vano a vano sobre cimbra móvil

Viaducto de Limassol. Acción sísmica

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4

Periodo (s)

Ace

lera

ción

/g

EC-8. Aceleración básica: 0,2 g

Factor de importancia 1,3. Suelo Tipo C

Viaducto de Limassol. Esquema antisísmico

• Disponer una junta de dilatación en la pila central (asegurar el recentrado)

• Apoyos de neopreno en las 4 pilas centrales de cada tramo (aislamiento y recentrado)

• Apoyos deslizantes longitudinales y elásticos transversales en el resto de pilas (aislamiento y recentrado)

• Amortiguadores Longitudinales en estribos• Amortiguadores Transversales cada 3 pilas

Viaducto de Limassol. Esquema antisísmico

Amortiguadores longitudinales en estribo.

Amortiguadores transversales cada 3 pilas.

Pilas con apoyos elásticos transversales.

Viaducto de Limassol. Pilas

Detalle de cabeza de pila con amortiguador.

Amortiguador: 1200 kN. Fuerza en pila: 2500 kN

Viaducto de Limassol. Alternativas Antisísmicas Longitudinales

1. Fijar el tablero en estribo. (Análisis espectral) • Festribo = 87000 kN !!

2. Resistir el sismo sólo en las 4 pilas centrales con

neoprenos: (Análisis espectral) • Desplazamiento tablero: 210 mm

• Fpilas = 3000 kN

3. Amortiguadores en estribos. (Time-History) • Festribo = 6000 kN.

• Fpilas = 1500 kN

• Desplazamiento tablero: 100 mm

Viaducto de Limassol. Alternativas Antisísmicas Transversales

1. Topes rígidos en todas las pilas (Análisis espectral)

2. Resistir el sismo sólo con neoprenos transversalmente (Análisis espectral)

3. Opción 2 + amortiguadores transversales (Time-

History)

Viaducto de Limassol. Topes rígidos

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4

Periodo (s)

Ace

lera

ción

/g

Periodos fundamentales: de 0,4s a 0,2s

Fuerza transversal en Pila = 10000 kN

Topes rígidos

Viaducto de Limassol. Neoprenos

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 1 2 3 4

Periodo (s)

Ace

lera

ción

/g

Periodos fundamentales: de 2,0s a 1,75s

Fuerzas transversales en Pilas: 3500 kN

Topes rígidos

Neoprenos

Viaducto de Limassol. Alternativas Antisísmicas Transversales

1. Topes rígidos. • Fpilas = 10000 kN ( sin ductilidad)• Ductilidad dudosa. Pilas bajas. (L/h < 3,0)

2. Apoyos elásticos en todas las pilas:• Fpilas = 3500 kN • Desplazamiento tablero: 260 mm • Distorsión admisible en neoprenos: 2,0

Necesidad de emplear amortiguadores en las pilas

•Definir el sismo mediante acelerogramas compatibles con espectro

•Metodología EC8

•3 terremotos cada uno de los cuales definido por 2 acelerogramas

•Espectro del terremoto = media cuadr. del espectro de cada aceler.

•Espectro del terremoto > 1.3 espectro de cálculo (0.2T1- 1.5T1)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 10 12 14 16

time [s]

ac

c. [

m/s

2 ]

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

0 2 4 6 8 10 12 14 16

time [s]

ac

c. [

m/s

2]

Acelerograma en dir X Acelerograma en dir Y

Viaducto de Limassol. Time-History

Espectro de acelerograma en dir X Espectro de acelerograma en dir Y

Limassol. Comprobación de acelerogramas

Espectro del terremoto = Media cuadrática de los espectros de cada acelerog.

Espectro del terremoto > 1.3 espectro de cálculo (0.2T1- 1.5T1)

Limassol. Comprobación de acelerogramas

F = C Va

Longitudinalmente: Amortiguadores de 6000 kN en estribos

C=6890 kNs/m, a = 0.20 (tipo viscoso)

Transversalmente: Amortiguadores de 1200 kN cada 3 pilas

C=1438 kNs/m, a = 0.15 (tipo viscoso)

Modelización costosa, preferibles los modelos sencillos.

Modelización de los amortiguadores

  Fuerza longitudinal

(kN)

Mov. relativo longitudinal

(mm) Estribo 6000

100Pila 1500

  Fuerza transversal

(kN)

Mov. relativo transversal

(mm)Pila con amortiguado

r

2500100

Pila 1500

Resultados modelo global (Time-History)

Viaducto de Limassol. Obra

Viaducto de Limassol. Obra

Viaducto de Limassol. Obra

Viaducto de Limassol. Obra

Realización de la obra.

Dirección de Obra: PWD of Cyprus. Mr. Lefteris

Construcción: J & P

Proyecto: EIPSA

Sist. de pretensado: Mekano4

Cimbra de avance: Mecanotubo

Ejecución Obra: Año 2004-2005

Viaducto Petra Tou Romiou en la Autopista Limassol – Pafos (Chipre)

José Antonio LlombartJordi Revoltós

• Viaducto doble. Tablero de hormigón postesado. (Sección cajón)

• Altura máxima: 60 m

• Trazado. Radio, en planta: 1250 m

Características generales

• Viaducto doble. Tablero de hormigón postesado. (Sección cajón)• Altura máxima: 60 m• Trazado. Radio, en planta: 1250 m

Tablero

• Dovelas: 18,45 m (L/3)• Sin flexión en las almas durante empuje

0,45

0,27

0,27

3,82

12,00

Condicionantes geotécnicos

• Cimentación de pilas en terrenos con mezclas de:– arcillas expansivas (bentonita)– derrubios de cretas fracturadas– rocas volcánicas

• Estribo A sobre acantilado de cretas fracturadas

Proceso constructivo integrado en el Proyecto

Tablero de hormigón construido por empuje

Acciones

• Cargas: según BD37/88

• Sismo: (seismic code for reinforced concrete in Cyprus)– a = 0,15 g. Factor de importancia 1,3

– Factor de ductilidad K=1 para apoyos

• Dimensionamiento: BS5400– Pretensado del tablero en Clase I

Esquema estructural

• Estribos: Apoyos POT deslizantes + Amortiguadores longitudinales

• Pilas 0 y 6 : Apoyos POT deslizantes + Amortiguadores transversales

• Pilas 1 a 5: Apoyos POT fijos (aislamiento y recentrado)

Apoyos fijos Apoyos deslizantesApoyos deslizantes

Viaducto de Petra Tou Romiou. Alternativas Antisísmicas Longitudinales

1. Fijar el tablero en 1 estribo. (Análisis espectral) • Festribo = 45000 kN !!

2. Resistir el sismo sólo en las 5 pilas centrales: (Análisis espectral)

• Desplazamiento tablero: 180 mm

• Fpilas = 900 kN (máxima en P-5)

3. Amortiguadores en los 2 estribos. (Time-History) • Festribo = 2000 kN.

• Desplazamiento tablero: 40 mm

Armortiguadores sísmicos

• Estribos: Amortiguadores longitudinales (2x100 T) • Pilas 0 y 6: Amortiguadores transversales (300 T)

– Triple función : tope , muelle, amortiguador– Reduce la fuerza sísmica de 5800 kN a 2500 kN

Amortiguador longitudinal

Pilas

• Altura máx: 60 m• Fuste rectangular 5,30 x 3,00 m ; e = 0,40 m • Una zapata común para ambas calzadas

Amortiguador transversal en cabeza de pila

Amortiguador transversal. Detalle

• Propiedad: Public Works Department of Cyprus• Proyecto: EIPSA (Madrid)• Supervisión: Hyder (Bristol, UK)• Constructora: ChinaWanbao Engineering Corp.• Pretensado, apoyos y empuje: MeKano4 (Barcelona)• Amortiguadores: Jarret (Francia)

Construcción