Análisis No-Lineal del Puente Amolanas Usando Registros Sísmicos de Aceleración y Desplazamiento

Abstract

El puente Amolanas es el puente carretero más alto del país y se encuentra a 308 Km. de Santiago en el tramo La Serena-Los Vilos de la ruta 5 Norte. Presenta características singulares como la gran altura de sus pilas y un sistema de protección sísmica, formado por apoyos deslizantes sobre las cepas y amortiguadores viscoelásticos en los estribos que actúan longitudinalmente absorbiendo las vibraciones sísmicas, siendo estos últimos los que entran en el rango no-lineal al momento de existir un eventual sismo ya que tanto la fuerza de tracción como de compresión que ellos suministran es función de la velocidad relativa entre sus extremos. Junto con todas estas peculiares características, se ha instalado en él un sistema de instrumentos que ha permitido registrar aceleraciones y desplazamientos para sismos de pequeña y mediana intensidad. Este tema de memoria comprende el análisis de dichos registros, su comparación con la respuesta obtenida con modelos analíticos desarrollados previamente y el perfeccionamiento de dichos modelos para lograr respuestas lo más parecidas posibles a las registradas. Este Trabajo de Título consta de dos cuerpos. En el primero, se obtiene y caracteriza la respuesta del puente bajo movimientos sísmicos registrados a la fecha verificándose la efectividad del sistema de aislación. Esto se realiza cuantificando la reducción de las aceleraciones longitudinales y el desplazamiento permanente. Además, se realiza un análisis no paramétrico del registro sísmico de mayor magnitud obtenido a la fecha, con el cual se logra determinar las propiedades dinámicas de la estructura, llámese frecuencias, formas y amortiguamientos modales. Se logra determinar que el primer modo asociado a la estructura se encuentra dentro del intervalo 0.61-0.64 (Hz) y ocurre en la dirección transversal. El segundo y tercer modo corresponde a las direcciones longitudinal y vertical respectivamente. El amortiguamiento modal encontrado para la estructura es igual a un 2.3%, valor que se utilizó para el ajuste del modelo computacional. En la dirección longitudinal la estructura se comporta dentro del rango no-lineal, mientras que para las otras dos direcciones cae dentro del rango lineal. Asimismo, se encontró que el puente quedó desplazado 2.1 mm después de ocurrido el sismo en estudio. El segundo cuerpo de este trabajo consistió en el ajuste del modelo teórico antes desarrollado, con el fin de reproducir lo medido en terreno. Este ajuste se basó en la modificación del coeficiente de roce de los aisladores y el amortiguamiento modal. Los mejores resultados se obtienen para un coeficiente de roce igual al 4.0%.