Diagnostico del impacto dinámico o muelleo en cimentaciones de puentes mediante la medición de ondas senoidales

José Martín Gallo Aguilar

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Transportation Geotechnics

ABSTRACT: . The loads in motion per vehicle on bridges, generate elastic deformations which are transmitted to the superstructure elements, and subsequently to the foundation and the subsoil; these are perceived as vibrations resulting from a dynamic impact, and this is influenced by; velocity, vehicle loads and the surface, this phenomenon increases with the variation of building materials and dimensions that integrate a total weight or mass in the development of service the dynamic impact of service live loads is measured and detected in form of accelerations (m/s2), as low frequency waves or sinusoidal; knowing the accelerations and natural periods, Newton´s second law can be applied and a dynamic analysis is developed on materials and per gravitational mass deduced from external forces (X,Y) and internal inertia. If these are known, the response shear stress in the foundation and subsoil can be determined.

RESUMEN: Las cargas por vehiculas en movimiento en puentes generan deformaciones elásticas que son transmitidas a los elementos estructuras, cimentación y suelo de soporte, son percibidas como vibraciones derivadas del muelleo o impacto Dinámico; influye la velocidad, carga del vehículo y la superficie, el fenómeno se incrementa con la variación de los materiales de construcción y sus dimensiones que integra un peso total o masa. En el desarrollo de este artículo se miden el Impacto Dinámico por cargas vivas de servicio detectadas en aceleraciones (m/seg2) como ondas de baja frecuencia o senoidales; conocidas las aceleraciones y periodos naturales se aplican la segunda Ley de Newton, se desarrolla un análisis dinámico de materiales por masas gravitacionales deduciendo en las fuerzas externas(X,Y) y las internas de inercia; conocidas estas se pueden determinar los esfuerzos de respuesta al corte en la cimentación y suelo de soporte. . 1 ANTECEDENTES. El efecto del Impacto Dinámica por cargas vivas de servicio en movimiento generan un estado de vibración en las estructuras de los Puentes, la velocidad y el peso generan deformaciones y esfuerzos cíclicos que son transmitidos a la cimentación y suelo de soporte en forma de ondas senoidales. El criterio ASSHO - AASHTO mostrado en la Ecuación [1] fue definido en los años 1930, han pasado 80 años y es utilizado en América libremente en el diseño, así como para realizar diagnósticos de comportamiento de los puentes. La tecnología actual utilizada en el diseño de vehículos de pasajeros y de carga marca una gran diferencia por la velocidad de transporte y su impacto dinámico o muelleo con relación a las solicitaciones de velocidad y carga generadas por las condiciones de los años 30. Las condiciones actuales por impacto dinámico abren la posibilidad de que exista la combinación de dos formas o modos simultáneas de vibrar; el generado en un estado libre por las cargas vivas de servicio o trafico diaria que se transmite de la superficie de rodamiento a la cimentación y suelo de soporte, y el vibrado forzado por el efecto de un sismo transmitido del suelo a la cimentación lo que implicaría la posibilidad de un estado de resonancia. Es muy frecuente que las cargas vivas de servicio circulen en forma simultánea a velocidades y cargas variadas en el mismo sentido y otra en sentido contrario generando deformaciones que recorren una distancia en forma de ondas o vibración de choque propiciando otra posibilidad de resonancia sin que se presente un estado de vibración forzada por un sismo. La agrupación de vehículos en movimiento las identifico como masas vehiculares en movimiento que producen fuerzas externas que se aplican a una masa estática o puente que generara fuerzas de respuesta o de inercia que se oponen al movimiento, siendo esta una manifestación de la primera Ley de Newton o de la inercia o masa. El objetivo de este estudio es detectar las vibraciones del Impacto Dinámico por cargas vivas de servicio como deformaciones que recorren una distancia en forma de ondas senoidales a una velocidad indeterminado convirtiéndose en aceleraciones en m/s2 transmitiendo esfuerzos dinámicos en las cimentaciones y suelo de soporte. El diagnostico se realiza comparando los periodos de vibración de la estructura y el suelo, continuando con la

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