Retos en puentes colgantes

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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
Centro de Investigaciones Científicas CEINCI

RETOS EN EL ANÁLISIS SISMORRESISTENTE DE PUENTES COLGANTES Y ATIRANTADOS

Pablo Caiza Sánchez, Ing. M.Sc. Agosto 2006

QUITO-ECUADOR

INDICE
RESUMEN ………………………………………………………………………………………..……. 01 INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………….…………….. 02

Capítulo 1____________________________________________________________

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Aspectos Importantes del Análisis y Diseño de Puentes Colgantes de Pequeña Magnitud
1.1. INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………… 06 1.2. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS. …………………………………………...………….. 06 1.3. MATERIALES ……………………………………………………………………….…………… 08 1.3.1 El sistema de cables…………………………………………………………………………… 07 1.3.2 Las torres………………………………………………………...………………...…………… 08 1.3.3 El tablero ……………………………………………………………………………….……….. 09 1.3.4 Los bloques de anclaje ……………………………………………………………..…………. 10 1.4 CARGAS ……………………………………………………………………………….………….. 10 1.4.1 Cargas Permanentes ………………………………………………………………….………. 10 1.4.2 Cargas de tráfico ……………………………………………………………………………..… 10 1.4.3 Cargas sísmicas ……………………………………………………………………...………… 12 1.4.4 Cargas de viento ……………………………………………………………………….………. 14 1.5 MODELOS SIMPLIFICADOS…………………………………………………………………... 15 1.5.1 Análisis y diseño de los cables …………………………………………………………..…… 15 1.5.2 Análisis y diseño de las péndolas ……………………………………………………….…… 18 1.5.3 Análisis y diseño de las vigas transversales ………………………………………………… 18 1.5.4 Análisis y diseño de las viguetas longitudinales ……………………………………….…… 19 1.5.5 Análisis y diseño del entablado ………………………………………………………………. 20 1.6 MODELOS EN SAP2000 …………………………………………………………………..…… 20

Capítulo 2____________________________________________________________

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Comportamiento estructural de puentes atirantados
2.1 INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………….……………… 34 2.2 MODELO EMPLEADO Y PREDISEÑO …………………………………………..…………… 34 2.2.1 Longitud del panel tipo o distancia entre apoyos de cables ………………...……….. 34 2.2.2 Altura de las torres …………………………………………………………………...………. 35 2.2.3Longitud de los vanos adyacentes ………………………………………………..………. 35 2.2.4 Características del tablero …………………………………………………………...……… 35 2.2.5 Dimensiones de los cables ………………………………………………………………….. 36 2.2.6 Dimensiones de la torre ……………………………………………………………….…….. 38 2.3 ALTERNATIVAS BÁSICAS DE MODELACIÓN ……………………………………….…….. 39 2.4 EL MÓDULO DE ELASTICIDAD ADAPTADO A LA MAGNITUD DE LOS ESFUERZOS 42 2.5 OTRASALTERNATIVAS PARA EL ANÁLISIS NO LINEAL ………………………………. 43 2.6 CONCLUSIONES …………………………………………………………………………...……. 45

Capítulo 3
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Un Ejemplo de Análisis Dinámico de Elementos Cable con SAP2000 v7.2.1
3.1 INTRODUCCIÓN …………………………………………………………………………………. 47 3.2 BASE TEÓRICA ……………………………………………………………………...………….. 47 3.3 EJEMPLODE APLICACIÓN ……………………………………………………….…………… 49 3.4 CONCLUSIONES …………………………………………………………………...……………. 57

Capítulo 4
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Alternativas de Análisis Dinámico de Elementos Cable con SAP2000 v8.1.2
4.1 INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………….….……58 4.2. NUEVA ENTRADA DE DATOS ……………………………………………….………………. 58 4.3. ANÁLISIS NOLINEAL RÁPIDO ………………………………………………………………. 59 4.4. ANÁLISIS DE HISTORIA EN EL TIEMPO USANDO ELEMENTOS CABLE CON LA PROPIEDAD DE TRABAJO SÓLO A TRACCIÓN ………………..………………………. 62 4.5. ANÁLISIS DE HISTORIA EN EL TIEMPO USANDO ELEMENTOS CABLE CONSIDERANDO GRANDES DEFORMACIONES Y EL EFECTO P-DELTA …………... 65 4.6. CONCLUSIONES ………………………………………………………………………………... 67

Capítulo 5____________________________________________________________

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Cables para puentes
5.1 INTRODUCCIÓN …………………………………………………………………………………. 68 5.2 EL ALAMBRE …………………………………………………………………….………………. 68 5.3 LOS TORONES ESTRUCTURALES …………………………………………......…………… 70 5.3.1 Torones formados por alambres enrollados...
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