Aisladores De Base

XIX Jornadas Nacionales de Ingeniería Estructural, Riobamba, Ecuador, 11-13 de abril/2007

IMPLEMENTACIÓN DEL DISEÑO DIRECTO BASADO EN DESPLAZAMIENTOS PARA PUENTES CON SISTEMAS DE AISLAMIENTO SÍSMICO José C. Hurtado1, Vinicio A. Suárez2
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Escuela de Ingeniería Civil, Universidad Técnica Particular de Loja, Loja-Ecuador, jchurtado@utpl.edu.ec, 2 Director de la Unidad de Ingenieria Civil Geologiay Minas de la UTPL. vasuarez@utpl.edu.ec

ABSTRACT
El Diseño de Puentes con Sistemas de Aislamiento Sísmico ha ganado popularidad debido a las ventajas que presenta respecto a la disminución de fuerzas y control de daño de la estructura. En esta investigación, se implementa el Diseño Directo basado en Desplazamientos (DDBD) para puentes con este tipo de sistemas. Este documento, presenta unarecopilación de la literatura existente sobre los métodos de diseño Menshin, y AASHTO, además, se implementa el DDBD para diseño sísmico de puentes aislados. Para implementar el DDBD se da particular atención a: i. la interacción entre el aislador y la subestructura, ii. combinación del amortiguamiento equivalente dado por los dispositivos de aislamiento y pilas de hormigón armado; y iii. modelos deamortiguamiento usados con los dispositivos disipación de energía. La aplicación de cada procedimiento propuesto se demuestra con ejemplos de diseño que incluyen: aisladores elastoméricos con núcleo de plomo y pilas que soportan superestructuras simplemente apoyadas. Para efectos de comparación, con los ejemplos de diseño también se usan las actuales especificaciones AASHTO de diseño con aislamientosísmico. La eficiencia del procedimiento es evaluado mediante un análisis no lineal de historia en el tiempo.

1. INTRODUCCIÓN
El Diseño de Puentes con Sistemas de Aislamiento Sísmico ha ganado popularidad debido a las ventajas respecto a la disminución de fuerzas y control de daño de la estructura. Por otro lado, el Diseño Directo basado en Desplazamientos (DDBD) es una herramienta de laingeniería sísmica basada en desempeño que ha sido probada con eficacia en el diseño sísmico de edificios y puentes sin aislamiento. En este documento, se presenta una revisión de la literatura existente sobre diversos métodos de diseño como: Diseño Menshin (Sugita, 1994), diseño AASHTO (2001); además se exponen los resultados de la implementación del DDBD en el diseño sísmico de puentes aislados,adaptando el procedimiento existente para considerar la flexibilidad y amortiguamiento que los dispositivos de disipación y aislamiento añaden a la estructura. En este trabajo, para implementar el DDBD se le da una atención particular a: i. La interacción entre el aislador y la subestructura, ii. combinación del amortiguamiento equivalente dado por los dispositivos de aislamiento y pilas de hormigónarmado; y iii. modelos de amortiguamiento usados con los dispositivos de disipación de energía. La aplicación del procedimiento propuesto se demuestra con ejemplos de diseño que incluyen: aisladores elastoméricos con núcleo de plomo y pilas que soportan superestructuras simplemente apoyadas. Para efectos de comparación, con los ejemplos de diseño también se usan las actuales especificaciones dediseño con aislamiento sísmico de la AASHTO, y se verifican mediante un análisis no lineal de historia en el tiempo.

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2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. Principios de Aislamiento Sísmico
Si bien los sistemas de aislamiento sísmico no se pueden considerar como antecesores de los sistemas modernos de amortiguamiento y disipación de energía en estructuras, existe constancia de la protección medianteaislamiento de base, en la antigüedad. Kirikov (1992) describe varios procedimientos empleados por los sumerios, griegos, romanos y bizantinos, para proteger sus construcciones frente a los sismos. El sistema más usual consistía en ubicar una capa fina de arena debajo de la cimentación, actuando en forma de aislamiento de base. Actualmente, el aislamiento sísmico es una estrategia de diseño que va...