Puente Los Caras: Comportamiento Sismoresistente, Diseño Conceptual y Constructivo Gral. Brig. Ing. Pedro Mosquera Ing. Marcelo Romo. Cuerpo de Ingenieros del Ejército

ESQUEMA GENERAL DEL PROYECTO LONGITUD TOTAL: 1980 m TRAMO ACCESO BAHIA: 120 m (6 TRAMOS DE 20 m) TRAMO CENTRAL: 1710 m (38 TRAMOS DE 45 m) TRAMO ACCESO SAN VICENTE: 150 m (5 TRAMOS DE 30 m) ANCHO: 13,20 m 2 CARRILES VEHICULARES DE 3.50 m 2 ESPLADONES DE EMERGENCIA DE 1.20 m 1 CARRIL DE CICLOVÍA Y ACERA DE 3 m 2 BORDILLOS DE SEGURIDAD DE 0.40 m

Aspectos Técnicos Sismoresistentes del Diseño y Construcción del Puente Los aspectos técnicos sismoresistentes relevantes del diseño y construcción del Puente Bahía – San Vicente pueden clasificarse en: Innovaciones Tecnológicas: Uso de Aisladores Sísmicos . Empleo de Absorbedores de Choque – Sincronizadores. Diseño y construcción de Juntas de gran desplazamiento.

Optimizaciones Tecnológicas: Aspectos Técnicos Sismoresistentes del Diseño y Construcción del Puente (cont) Optimizaciones Tecnológicas: Diseño de estructuras continuas y flexibles, sismorresistentes.

INNOVACIONES TECNOLOGICAS Y SU COMPORTAMIENTO ANTE EL SISMO DE PEDERNALES 1 Aisladores Sísmicos y Absorbedores de Choque

INNOVACIONES TECNOLOGICAS Aisladores Sísmicos y Absorbedores de Choque CRITERIO FUNDAMENTAL: La infraestructura básica debe perdurar luego de la acción de sismos muy fuertes pues se la requiere para cubrir las necesidades de la gente afectada por los sismos: atención médica, agua potable, comida, techo y cobijo, seguridad, etc.

INNOVACIONES TECNOLOGICAS Aisladores Sísmicos y Disipadores de Energía Lecciones del Sismo de Kobe

Aislamiento Sísmico

Aisladores Deslizantes de Superficie Curva

Aisladores Deslizantes de Péndulo Triple Vídeo de aislamiento sísmico

Aisladores Deslizantes Pendulares

Aisladores Deslizantes Pendulares Los aisladores de triple péndulo requieren el 60% de dimensión de los de péndulo simple. Los aisladores de triple péndulo tienen un comportamiento casi bilineal que diferencia el comportamiento ante sismos leves frecuentes y ante sismos severos de baja probabilidad de ocurrencia.

Aisladores Pendulares para Puentes Puente Bahía – San Vicente

Elementos de Disipación de Energía para el Puente sobre el Río Chone

Elementos de Disipación de Energía para el Puente sobre el Río Chone

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE TRAMO CENTRAL: De 1710 m de longitud, fue diseñado con sistema de aislamiento sísmico, y disipación de energía (R=1).

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE TRAMO CENTRAL:

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE TRAMO CENTRAL:

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE ACCESO BAHÍA: De 120 m de longitud, fue diseñado con sistemas convencionales (R=2.5).

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE ACCESO BAHÍA:

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE ACCESO SAN VICENTE: De 150 m de longitud, fue diseñado con sistemas convencionales (R=2.5).

¿CÓMO FUE DISEÑADO EL PUENTE BAHÍA – SAN VICENTE ACCESO SAN VICENTE:

Interacción Suelo-Estructura La presencia de pilotes en la cimentación define una clara necesidad de evaluar la interacción entre el suelo, la subestructura y superestructura del puente. La gran longitud de los pilotes establece una marcada interacción entre el suelo y la estructura, fundamentalmente bajo cargas sísmicas dinámicas.

Interacción Suelo-Estructura El puente se encuentra ubicado en una zona de alto peligro sísmico. La gran longitud del puente provoca la llegada desfasada de las ondas sísmicas a las diferentes pilas (y pilotes) del puente. Se prevé que la presencia de los aisladores sísmicos entre las pilas y las vigas independice el comportamiento dinámico entre la subestructura y la superestructura.

Detalles Específicos del Diseño

Detalles Específicos del Diseño

Detalles Específicos del Diseño

Detalles Específicos del Diseño

Detalles Específicos del Diseño

Detalles Específicos del Diseño

INNOVACIONES TECNOLOGICAS 2 Diseño y construcción de juntas de alto desplazamiento

Diseño y construcción de juntas de alto desplazamiento

OPTIMIZACIONES TECNOLOGICAS Diseño de estructuras continuas y flexibles, sismorresistentes

Diseño de estructuras continuas y flexibles, sismorresistentes

Diseño de estructuras continuas y flexibles, sismorresistentes

ASPECTOS DEL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL PUENTE LOS CARAS, ANTE EL SISMO DE ABRIL DE 2016 El 16 de Abril de 2016 se produjo un sismo de magnitud 7.8 en la escala de Richter, con epicentro entre las poblaciones de Pedernales y Muisne.

La afectación más fuerte se produjo entre Pedernales y Manta, en la zona costera; donde las aceleraciones horizontales en suelo estuvieron entre el 141% y el 50% de la gravedad, según reporta el IG-EPN; y entre Santo Domingo y Portoviejo, en la zona continental, donde las aceleraciones horizontales en suelo llegaron hasta 50% de la gravedad

En sus aceleracionesEl IG-EPN reporta que, luego de la transformación de las aceleraciones en suelo a aceleraciones pico en roca, tanto Manta como Portoviejo estuvieron ligeramente por debajo , con relación a la celeración fijada por la NEC-2015 (50% de la gravedad), para edificaciones.

La aceleración en suelo, una vez conocidos los acelerogramas en Pedernales, Manta, Portoviejo y Chone, se estima que en Bahía de Caráquez, en promedio sobrepasó el 80% de la gravedad, mayor que la aceleración de diseño del tramo con aislamiento, y mucho mayor que la aceleración de diseño de los accesos con diseño convencional, con factor R=2.5.

COMPORTAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS DURANTE EL SISMO Tramo Central

Estado de los Aisladores Sísmicos del Tramo Central

Estado de los Aisladores Sísmicos del Tramo Central 8 de los aisladores sísmicos presentaron señales de desgarramiento, y todos los restantes presentaron desprendimiento de la banda protectora de neopreno, lo que revela que al menos en los aisladores desgarrados, se superaron los 20 cm de desplazamientos relativos entre la parte inferior y la superior. El desprendimiento es resultado de la corrosión del zuncho de ajuste del neopreno.

Estado de los Aisladores Sísmicos del Tramo Central La inspección interior de todos los aisladores reveló que ninguno de ellos llegó a culminar la fase 3 del ciclo de desplazamientos.

Estado de los Aisladores Sísmicos del Tramo Central Se estima que los desplazamientos transversales del aislador llegaron a cerca de 20 cm

Estado de los Aisladores Sísmicos del Tramo Central Se estima que los desplazamientos transversales del aislador llegaron a cerca de 20 cm

Comportamiento de los Sectores Independientes, en el Tramo Central La ciudadanía reportó que el puente serpenteó transversalmente. Esto es consistente con la presencia de los sincronizadores de movimiento.

Comportamiento del Tramo Central Pescadores de San Vicente informaron que inmediatamente antes del serpenteo del puente, se produjeron sacudones verticales fuertes, posiblemente debido a la componente vertical del sismo.

Comportamiento de las Pilas en el Tramo Central No se pudo observar ninguna fisuración en ninguna columna, ni viga de zapata, ni viga de cabezal de ninguna pila.

Comportamiento de las Vigas de Tablero en el Tramo Central No se pudo observar ninguna fisuración en ninguna de las vigas postensadas, ni producto de la componente vertical del sismo, ni producto de la componente horizontal del sismo, lo que revela que las fuerzas actuantes fueron inferiores a las fuerzas y solicitaciones de diseño.

Comportamiento del Tablero en el Tramo Central

Comportamiento de los Sincronizadores de Movimiento Se monitorearon todos los sincronizadores de movimiento del puente, y ninguno reveló haber perdido placas de neopreno o placas de acero, o tuercas, o pernos. Todos los sincronizadores estuvieron en el mismo estado que se los monitoreo en Noviembre del año pasado. Tampoco se pudo observar desprendimiento o daño en la banda de neopreno intermedia.

Comportamiento de los Sincronizadores de Movimiento

Asentamientos No se pudo detectar ningún asentamiento indeseable en ninguna parte del puente.

Comportamiento del Tramo Central EN SÍNTESIS, EL COMPORTAMIENTO ADECUADO DE LOS AISLADORES SÍSMICOS, Y DE LOS SINCRONIZADORES DE MOVIMIENTO, LOGRÓ QUE TODO EL TRAMO CENTRAL TENGA UN COMPORTAMIENTO CERCANO A LO IDEAL.

COMPORTAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS DURANTE EL SISMO Accesos Bahía y San Vicente

Vigas de Tablero Ninguna viga de tablero de los accesos reveló ni deformaciones inesperadas, ni fisuración.

Vigas de Tablero y Apoyos Dos topes de control de desplazamiento se convirtieron en los fusibles del sistema, y su fisuración evitó que el tablero se salga de la zona de apoyo en las pilas, en el acceso Bahía. En el acceso San Vicente, en que los topes están más alejados que en Bahía, dos neoprenos incursionaron en rango inelástico, pero recuperaron totalmente su forma.

Vigas de Tablero y Apoyos

Vigas de Tablero y Apoyos

Vigas de Tablero y Apoyos

EN SÍNTESIS, LOS ACCESOS BAHÍA Y SAN VICENTE, QUE PARA EL DISEÑO SÍSMICO SE UTILIZÓ R=2.5, TUVIERON ACELERACIONES SUPERIORES ALREDEDOR DE UN 50% POR ENCIMA DE LAS DE DISEÑO, Y SE COMPORTARON CON DAÑO CONTROLADO, Y DE BAJO COSTO.

Gracias por su atención