comportamiento sismico de puentes

Revista de Ingeniería Sísmica No. 68 21-53 (2003)

COMPORTAMIENTO SÍSMICO DE PUENTES ARCO.
UN PANORAMA DEL ESTADO DEL CONOCIMIENTO
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José de Jesús Álvarez Sereno (1) y Ángel Carlos Aparicio Bengoechea (

RESUMEN
Los terremotos de Loma Prieta en 1989, de Northridge en 1994, y de Hyogo-ken Nanbu en 1995,
han mostrado que los puentes son estructuras sísmicamente vulnerables. Aún cuandolos puentes
arco no han sufrido daños severos en sismos pasados, ni aún en los eventos mencionados, esto no
significa que no puedan sufrirlo en algún futuro sismo de gran intensidad. Este tipo de estructuras
tiene un comportamiento complejo durante los movimientos sísmicos fuertes; ya que el arco es un
elemento sometido primordialmente a una gran fuerza axial de compresión debida a la cargamuerta, resulta de gran importancia conocer la magnitud de los elementos mecánicos generados
durante el sismo. El objetivo de este trabajo es mostrar un panorama del estado del conocimiento
que actualmente se tiene sobre la respuesta sísmica analítica de este tipo de estructuras. Los estudios
referentes al análisis de la respuesta sísmica de estos puentes han sido escasos, y si ha de buscarse
unproyecto óptimo es imprescindible que el diseñador cuente con información relativa a su
desempeño bajo efectos sísmicos. Este trabajo es parte de los antecedentes de un proyecto de
investigación que los autores están llevando a cabo, y que se describe hacia el final del documento.

SUMMARY
The 1989 Loma Prieta, 1994 Northridge and 1995 Hyogo-ken Nanbu earthquakes have proved that
bridgesare seismically vulnerable structures. Although arch bridges have not yet suffered damage
in past earthquakes, including the above mentioned, this does not mean they will necessarily be safe
in an extreme future earthquake. Arch bridge structures exhibit a complex behavior during strong
earthquakes; since the arch rib is an element mainly subjected to a large axial compression force
due to deadloads, it is of major importance to know how large flexural moments and axial force
fluctuation are induced in the arch rib by seismic motions. A state of the art overview of the arch
bridges analytical seismic response is presented in this paper, which is part of a research program
that nowadays the authors are carrying out, and it is described towards the end of the document.
Studiesconcerning the seismic response analysis of these bridges have been scarce, and for getting
an optimal project it is imperative that the designer counts on information with regard to their
seismic performance.

Artículo recibido el 15 de febrero de 2002 y aprobado para su publicación el 14 de febrero de 2003. Se aceptarán comentarios y/o
discusiones hasta cinco meses después de su publicación.
(1)Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Av. Lázaro Cárdenas No. 1651 P. B.,
58260 Morelia, Mich., asereno@zeus.umich.mx
(2) Departamento de Ingeniería de la Construcción, Universidad Politécnica de Cataluña, angel.carlos.aparicio@upc.es

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José de Jesús Álvarez Sereno y Ángel Carlos Aparicio Bengoechea

ANTECEDENTES Y ALCANCE
Desde la aparicióndel presforzado, que posibilita la construcción de puentes rectos de gran claro
y de puentes atirantados, los puentes arco, en particular los de concreto, experimentaron durante
varios años un estancamiento prolongado. La utilización de grandes cimbras constituía la
dificultad más importante que presentaba la construcción de estas estructuras, ubicadas
generalmente en zonas de difícil acceso,grandes valles o cursos de agua importantes (Manterola,
1999).
Sin embargo, la aplicación a los arcos del método de construcción por avance en voladizo
ha hecho resurgir esta tipología estructural a nivel mundial, en un intervalo de claros que oscila
entre los 100 y los 400 m para el caso del concreto, o hasta los 500 m en el caso del acero. Los
actuales récords mundiales son el Puente...