Influencia del fenómeno de socavación en la pila de un puente ante efectos de sismo

Abstract

Los puentes cimentados sobre lechos de ríos o en zonas cercanas a corrientes de agua, en épocas de crecientes son altamente vulnerables a fenómenos de socavación; esto sumado a la acción de un posible evento sísmico dadas las condiciones geotécnicas y geológicas del territorio nacional los convierten en estructuras con una elevada probabilidad de convergencia de socavación y sismo. Esta investigación inicia definiendo metodologías que permiten al lector entender y evaluar la acción del fenómeno de socavación en pilas de puentes. Continúa con una explicación detallada de la modelación de un puente típico simplemente apoyado de dos luces con el programa comercial Sap2000 (v14); además, se describe el proceso de modelación del apoyo central del puente en el programa comercial ANSYS (v10). Posteriormente, se evalúa el comportamiento del apoyo central del puente bajo la acción combinada de efectos de socavación, sismo, acción del flujo de la corriente del río y variación de lecho elástico; utilizando los programas de elementos finitos mencionados. Finalmente se presentan las conclusiones y recomendaciones para futuras investigaciones.

Abstract. The bridges structures founded under river beds or near to water flow zones are susceptible to scour phenomena, particularly in winter times. Due to the geotechnical and geological conditions of Colombia it is possible that seismic events occur, increasing the probabilities of scour and earthquake simultaneously. This research starts defining methodologies that allows the reader to understand and evaluate the scour phenomena impacts on bridges piles. A detailed explanation about typical bridge (two spans supported simply) modeling is showed using the SAP 2000 software. The modeling process of central supported bridge is developed on ANSYS software. Subsequently, the behavior assessment for central support of the bridge under the combined effects of scour, earthquake, water river flow as well as the variation of elastic soil is showed. At the end, the conclusions and recommendations for near investigations are stated.