Vulnerabilidad sísmica y capacidad de carga de un puente atirantado basados en confiabilidad estructural Translated title: Seismic vulnerability and loading capacity of a wire strained bridge based on structural reliability

Abstract

Se presenta en este documento los análisis de vulnerabilidad sísmica y de capacidad de carga del Viaducto Cesar Gaviria Trujillo, empleando las técnicas de confiabilidad estructural basada en las labores de instrumentación. En él se incluye labores tales como: ensayos geofísicos, ensayos de las propiedades mecánicas de materiales, vibraciones ambiéntales, medición de los efectos de la cargas vehiculares, instrumentación inalámbrica, pruebas de carga, medición de tensiones de tirantes, etc. También se explican los modelos estructurales en elementos finitos desarrollados para el puente y su proceso de calibración basado en la prueba de carga y las propiedades dinámicas determinadas experim en taimen te. Además la forma como se realizó la reconstrucción de las historias de esfuerzos de todos los elementos estructurales durante su construcción, de acuerdo con la bitácora de obra. Para los análisis de confiabilidad se hizo un estudio de amenaza sísmica y respuesta dinámica del sitio del puente, donde se obtuvieron nueve espectros de respuesta con diferentes periodos de retorno. Al estudiar las curvas de probabilidad de resistencia y solicitaciones sísmicas de los pilones, se encontró que tienen unos índices de confiabilidad adecuados dentro de las recomendaciones de las normas internacionales. Además que uno de los elementos de la superestructura que se instrumentó para evaluar su capacidad para los efectos de tráfico, tiene un índice de confiabilidad por fuera de los rangos sugeridos por las normas internacionales. Finalmente algunos tirantes tienen niveles de tensiones mayores a las admisibles especificadas durante su diseño y a las recomendadas internacionalmente para este tipo de puentes.

Translated abstract

This document presents the analysis of seismic vulnerability and load capacity for Cesar Gaviria Trujilo Viaduct, by means of structural reliability techniques based on instrumentation works. Such study includes: geophysical trial tests, trials tests on material mechanical properties, environmental vibrations, measurements on the effects of traffic load, wireless instrumentation, loading tests, wire strainers tensile strength, etc. Additionally, the study explains structural models on finite elements, which were developed for the bridge, as well as its calibration process based on the loading test, and dynamical properties determined on experimental basis. Furthermore, the study indicates the way stress records collection of all structural elements was conducted, during the construction process, in accordance with the job site log-book. As for reliability, a seismic threat analysis was made as well as dynamic responses on the bridge site, where nine spectrums were obtained at different return periods. By studying strength probability curves and seismic loads of pylons, it was found they have reliability indexes in accordance with recommendations by the international regulations. However, one of the superstructure's elements, which were introduced to evaluate its capacity on traffic effects, has a reliability index far higher than the ranges recommended by international regulations. Finally, some wire strainers have higher level tensions than specifications admitted during its design and international recommendations for these kinds of bridges.