Procedimiento de evaluación de operatividad para puentes incorporando el modelamiento numérico por medio de prueba de carga estática y dinámica

Los puentes son estructuras esenciales para el desarrollo de los pueblos y del país. Asimismo, requieren de una gran inversión económica, por lo que es importante su conservación y mantenimiento permanente. Por esta razón, en esta investigación se plantea un procedimiento de evaluación de las condiciones de servicio de puentes que incluyen la inspección visual y evaluación de daños, la medición de flechas bajo la carga vehicular HL-93. Para ello se realizó fichas de inspección y protocolos para la prueba de carga estática y/o dinámica e indicando los puntos de medición a tomar y obtener de esta manera la deformación de los elementos principales y propiedades dinámicas para la validación y calibración de un modelo numérico del puente y así realizar la evaluación del estado actual de la estructura y emitir un dictamen sobre la misma. El procedimiento fue aplicado en puente Shilcayo sobre el rio del mismo nombre, este se encuentra ubicado en la vía de evitamiento de la ciudad de Tarapoto, provincia de San Martín, departamento de San Martín. El puente es de tipo sección compuesta de viga losa de 33.00 metros de luz simplemente apoyado, con una antigüedad aproximada de veintiocho años de vida útil y es considerado un puente importante. De acuerdo a las características de la estructura y ubicación, se realizó la prueba estática para caracterizar su deformación. Estos resultados se utilizaron para calibrar un modelo numérico de elementos finitos tridimensional del puente. Los resultados de los cálculos numéricos con el modelo sirvieron para emitir el dictamen de operatividad para una carga vehicular HL-93

Análisis estructural comparativo de la superestructura del puente Santa Rosa – San Juan de Cumbaza en el distrito de Tarapoto – San Martín

This thesis has been developed in the Academic Professional School of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, National University of San Martin - Tarapoto, for purposes of certification as a Civil Engineer with the working point the Town Center Santa Rosa - San Juan de Cumbaza in the District of Tarapoto, San Martin province and region. The research was conducted in order to make comparativa structural analysis of various types of superstructures of bridges proposed to determine their behavior in a way that allows us to perform an optimizad design the bridge Santa Rosa - San Juan de Cumbaza. So is actively involved in the production of new knowledge for positiva purposes of the community and science. Fundamental concepts required in the area of Structures, Solid Mechanics, Design Manual Bridges (AASHTO LRFD) and management of the relevant literature on the subject were applied; and support of structural engineering software SAP 2000 and CSI Bridge as tools allowed us the realization of the modeling of the structure, allowing near real behavior have results. As achievements, indicated that the results obtained show clearly that is possible, from the correct application of the theory, research and convincing results, which can be presentad as an alternativa technique for calculating the superstructures that form the third proposal, that is, two sections of bridge section composed of 17 m each and a central drawer metal are type hangers with their respective section of 56 m in length. The validation of the hypothesis of this research is achieved with the comparative analysis of the three alternativas presentad in superstructures being determinants bending, cutting moments, torsional, shear forces, axial, deformation, stiffness and dynamic behavior for earthquakes that may occur and, aware of our responsibility social as part of the National University of San Martin, we are contributing to pose a solution to the problem and incidentally contribute to economic and social development of the community, and therefore of our country, in addition to ensure that our knowledge is put into practica and develop our sense of professional career.El presente trabajo de tesis se ha desarrollado en la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura de la Universidad Nacional de San Martín - Tarapoto, con fines de titulación como Ingeniero Civil, teniendo como punto de trabajo el Centro Poblado Santa Rosa - San Juan de Cumbaza en el Distrito de Tarapoto, provincia y Región San Martín. La investigación se desarrolló con la finalidad de efectuar el análisis estructural comparativo de varios tipos de superestructuras de puentes propuestos a fin de determinar sus comportamientos de manera que nos permita efectuar un diseño optimizado para el puente Santa Rosa - San Juan de Cumbaza. De manera que se participó activamente en la producción de nuevo conocimiento con fines positivos de la comunidad y la ciencia. Se aplicaron los conceptos fundamentales requeridos en el Área de Estructuras, Mecánica de Sólidos, Manual de Diseño de Puentes (AASHTO LRFD) y manejo bibliográfico pertinente sobre el tema; así como el apoyo de los software' s de ingeniería estructural SAP2000 y CSI Bridge como herramientas, que nos permitió la realización del modelamiento de la estructura, permitiendo tener resultados cercanos al comportamiento real. Como logros, se indica que los resultados obtenidos evidencian a todas luces que es posible lograr, a partir de la correcta aplicación de la teoría, estudios y resultados contundentes, que pueden ser presentados como una alternativa técnica para el cálculo de las superestructuras que conforman la tercera propuesta, vale decir, dos tramos de puente de sección compuesta de 17 m cada uno y un arco metálico central con sección tipo cajón con sus respectivas péndolas de 56 m de longitud. La validación de la hipótesis de este trabajo de investigación se logra con el análisis comparativo de las superestructuras presentadas en tres alternativas, siendo determinantes los momentos flectores, torsores, fuerzas cortantes, axiales, deformaciones, rigidez y comportamiento dinámico frente a sismos que pudieran ocurrir y, conscientes de nuestra responsabilidad social como parte integrante de la Universidad Nacional de San Martín, estamos contribuyendo a plantear solucionar la problemática y de paso coadyuvar al desarrollo económico y social de la comunidad, y por ende de nuestra Patria, además de conseguir que nuestros conocimientos sean puestos en práctica y desarrollar nuestro sentido profesional de la carrera.Tesi

Análisis estructural comparativo de la superestructura del puente Santa Rosa – San Juan de Cumbaza en el distrito de Tarapoto – San Martín

This thesis has been developed in the Academic Professional School of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Architecture, National University of San Martin - Tarapoto, for purposes of certification as a Civil Engineer with the working point the Town Center Santa Rosa - San Juan de Cumbaza in the District of Tarapoto, San Martin province and region. The research was conducted in order to make comparativa structural analysis of various types of superstructures of bridges proposed to determine their behavior in a way that allows us to perform an optimizad design the bridge Santa Rosa - San Juan de Cumbaza. So is actively involved in the production of new knowledge for positiva purposes of the community and science. Fundamental concepts required in the area of Structures, Solid Mechanics, Design Manual Bridges (AASHTO LRFD) and management of the relevant literature on the subject were applied; and support of structural engineering software SAP 2000 and CSI Bridge as tools allowed us the realization of the modeling of the structure, allowing near real behavior have results. As achievements, indicated that the results obtained show clearly that is possible, from the correct application of the theory, research and convincing results, which can be presentad as an alternativa technique for calculating the superstructures that form the third proposal, that is, two sections of bridge section composed of 17 m each and a central drawer metal are type hangers with their respective section of 56 m in length. The validation of the hypothesis of this research is achieved with the comparative analysis of the three alternativas presentad in superstructures being determinants bending, cutting moments, torsional, shear forces, axial, deformation, stiffness and dynamic behavior for earthquakes that may occur and, aware of our responsibility social as part of the National University of San Martin, we are contributing to pose a solution to the problem and incidentally contribute to economic and social development of the community, and therefore of our country, in addition to ensure that our knowledge is put into practica and develop our sense of professional career.El presente trabajo de tesis se ha desarrollado en la Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura de la Universidad Nacional de San Martín - Tarapoto, con fines de titulación como Ingeniero Civil, teniendo como punto de trabajo el Centro Poblado Santa Rosa - San Juan de Cumbaza en el Distrito de Tarapoto, provincia y Región San Martín. La investigación se desarrolló con la finalidad de efectuar el análisis estructural comparativo de varios tipos de superestructuras de puentes propuestos a fin de determinar sus comportamientos de manera que nos permita efectuar un diseño optimizado para el puente Santa Rosa - San Juan de Cumbaza. De manera que se participó activamente en la producción de nuevo conocimiento con fines positivos de la comunidad y la ciencia. Se aplicaron los conceptos fundamentales requeridos en el Área de Estructuras, Mecánica de Sólidos, Manual de Diseño de Puentes (AASHTO LRFD) y manejo bibliográfico pertinente sobre el tema; así como el apoyo de los software' s de ingeniería estructural SAP2000 y CSI Bridge como herramientas, que nos permitió la realización del modelamiento de la estructura, permitiendo tener resultados cercanos al comportamiento real. Como logros, se indica que los resultados obtenidos evidencian a todas luces que es posible lograr, a partir de la correcta aplicación de la teoría, estudios y resultados contundentes, que pueden ser presentados como una alternativa técnica para el cálculo de las superestructuras que conforman la tercera propuesta, vale decir, dos tramos de puente de sección compuesta de 17 m cada uno y un arco metálico central con sección tipo cajón con sus respectivas péndolas de 56 m de longitud. La validación de la hipótesis de este trabajo de investigación se logra con el análisis comparativo de las superestructuras presentadas en tres alternativas, siendo determinantes los momentos flectores, torsores, fuerzas cortantes, axiales, deformaciones, rigidez y comportamiento dinámico frente a sismos que pudieran ocurrir y, conscientes de nuestra responsabilidad social como parte integrante de la Universidad Nacional de San Martín, estamos contribuyendo a plantear solucionar la problemática y de paso coadyuvar al desarrollo económico y social de la comunidad, y por ende de nuestra Patria, además de conseguir que nuestros conocimientos sean puestos en práctica y desarrollar nuestro sentido profesional de la carrera.Tesi