Propuesta de un dispositivo de aislamiento sísmico para puentes basado en un sistema de rocking controlado (estudio analítico).

Abstract

Este trabajo presenta un estudio analítico de un dispositivo de aislamiento sísmico novedoso para la superestructura de puentes basado en un movimiento oscilante (rocking). El dispositivo, que pretende proporcionar un buen desempeño sísmico de puentes, es un aislador sísmico de bajo costo y con una geometría similar a la de los utilizados convencionalmente. El aislamiento del puente se logra con un conjunto de bloques oscilantes ubicados entre la superestructura y la subestructura. El modelo del sistema de aislamiento consiste en bloques de rocking apoyados en el cabezal que dan soporte a las cargas del puente. El amortiguamiento viscoso se incluye en el modelo analítico para controlar los desplazamientos laterales. Los resultados de los análisis de vibración libre indican que el periodo fundamental de vibración del dispositivo depende de las condiciones iniciales de vibración. Además, el periodo de vibración no depende de la masa sino únicamente de su geometría. La efectividad del aislamiento del dispositivo se evaluó en términos de la reducción de las aceleraciones de la superestructura del puente durante los movimientos del suelo, en comparación con las aceleraciones del movimiento del suelo. Para las estaciones sísmicas analizadas se logra una efectividad mayor al 72% para algunos casos en términos de la aceleración pico y de la Intensidad de Arias. En promedio, comparado con un aislador convencional de neopreno, el dispositivo propuesto tiene una mayor efectividad de hasta un 20% y una reducción de desplazamientos de hasta un 25%.