Comportamiento sísmico de puentes carreteros chilenos, con llaves de corte externas de sacrificio en zonas de alta amenaza sísmica

Abstract

De lo observado en los terremotos producidos en los Estados Unidos, México, Chile, China, Haití y Japón, desde 1985 hasta la fecha, ha quedado de manifiesto la aparición recurrente de fallas en puentes carreteros, lo cual ha evidenciado la existencia de diversos problemas en las filosofías de diseño. Esta investigación analiza una de las tipologías de daños más frecuentemente observadas: las fallas en llaves de corte exteriores y el impacto que genera su uso en el comportamiento sísmico de los puentes.Los eventos sísmicos observados en Chile, en particular el terremoto del Maule, han demostrado que los puentes carreteros son estructuras vulnerables a fallas o colapsos, en particular a daños ocasionados por: el desplazamiento transversal o giro excesivo de la superestructura; pérdida del apoyo vertical; los daños asociados a los efectos dinámicos provocados por el esviaje de la superestructura y daños en vigas de hormigón pretensado inducidas por el impacto directo contra llaves de corte exteriores, en el caso del uso de las llaves de corte sobredimensionadas.Esta investigación evalúa si el uso de llaves externas de corte de sacrificio diseñadas según los criterios de diseño sismorresistente chilenos constituyen una mejora en el desempeño sísmico de puentes carreteros en Chile, o por si el contrario, propician la ocurrencia de daños en otros elementos. Debido a que las disposiciones de diseño chilenas estipulan que la resistencia de diseño de las llaves de corte exteriores dependa exclusivamente de la zona de amenaza sísmica en la cual se ubica el puente, sin considerar la clasificación sísmica del suelo en la cual se encuentra la estructura, no existe un comportamiento sísmico uniforme. Para puentes ubicados en una misma zona sísmica, a medida que disminuye la calidad del suelo la fragilidad sísmica aumenta y decrece la eficiencia del diseño.