Determinación de la vulnerabilidad sísmica del puente Coporaque, mediante el uso del sistema ATC 40

Abstract

El puente de Coporaque de tipo segmentales de concreto armado y postensados de voladizo sucesivo considerado de tipo no convencional de esquema estructural de longitud total de 130 𝑚, con tres vanos de 40, 50 y 40 metros, apoyado en dos pilares intermedios y dos estribos, ubicado en la vía de Red Vial Nacional que corresponde a eje longitudinal de la sierra sur PE-3SG (Ramal) trayectoria: Emp PE-3SF (Challhuahuacho) – Santo Tomas – Yauri – Emp: PE-3S (Ayaviri). En la investigación se planteó determinar la capacidad y demanda del nivel de vulnerabilidad frente a tres escenarios sísmicos en periodos de retorno de 475, 1000 y 2475 años, incidencias importantes en nuestra zona. La presente investigación tiene como objetivo principal determinar el nivel de la vulnerabilidad sísmica que presenta el puente Coporaque, mediante el uso del sistema ATC 40, en base a conceptos, parámetros y consideraciones según las normativas del sistema ATC-40 (1996) y Manual de Puentes (2018). La vulnerabilidad del puente dependerá de sus propiedades estructurales, que se determinó mediante los ensayos no destructivos la resistencia a compresión del concreto 𝑓’𝑐 = 350 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2 , mediciones y planos de replanteos. Con el fin de conocer el comportamiento no lineal de la estructura, mediante la técnica de índice de vulnerabilidad y espectro de capacidad. Se hace uso de programas avanzados de elementos finitos para modelamientos 3𝐷 como Csi Bridge, de ello se obtuvo, mediante un análisis Pushover la curva de capacidad de la estructura, el punto de desempeño y luego la evaluación del nivel daño esperado de vulnerabilidad sísmica del puente Coporaque. Finalmente se determinó el punto de desempeño sísmico en cuatro límites de niveles de daño que presenta el sistema ATC-40, donde en rango de Operacional para 𝑇𝑟 = 475 𝑎ñ𝑜𝑠, pero tendrá un comportamiento inadecuado ingresando levemente en el rango inelástico. Mientras para el nivel de desempeño sísmico en rango de funcional Ocupación Inmediata para 𝑇𝑟 = 1000 𝑎ñ𝑜𝑠. El nivel de desempeño sísmico en rango de Seguridad de Vida para 𝑇𝑟 = 2475 𝑎ñ𝑜𝑠, pero cerca al colapso Estabilidad Estructural. Así mismo se determinó el nivel de vulnerabilidad patológico con áreas afectadas de 896.40 m2 , que representa al 40.38 %, que tendría una calificación de numero 2 vulnerabilidad regular o leve. El puente requiere una atención a mediano plazo no cercano con el reforzamiento estructural.