¿Cómo se diseñan los puentes para resistir cargas dinámicas debido a terremotos?

Depende del tipo de puente que se esté diseñando.

Los puentes más comunes (cubierta de puente sobre cojinetes sobre columnas) están diseñados para dos tipos de fallas en caso de terremotos.
1) La columna / secciones no deben fallar bajo la alta carga intertial (diseño de sección)
2) La cubierta del puente no debe “caerse” de las columnas (diseño del rodamiento)

Para diseñar las secciones, se siguen los procedimientos codal estándar (típicamente, análisis de empuje / combinación de carga sísmica en análisis estático elástico lineal).

Además, los rodamientos tienen que estar diseñados para lo mismo. No solo es importante que los rodamientos puedan transmitir la carga de inercia desde la plataforma a las columnas, es muy importante que los rodamientos “permitan” que la plataforma del puente se mueva durante el terremoto.
De lo contrario, ocurriría la siguiente falla (no estructural).


Tradicionalmente, las fuerzas sísmicas se modelan como el resultado de aceleraciones: fuerzas verticales debidas a aceleraciones verticales en el caso de las ondas P, horizontales en el caso de las ondas S. Hoy en día, un modelo digital del puente propuesto se analiza con un programa informático de elementos finitos con capacidades dinámicas como Abaqus.

Si se trata de un puente regular, me refiero a la duración promedio, entonces generalmente la gente sigue los códigos de diseño, pero si no, cambiamos al enfoque basado en el rendimiento donde modelamos el puente y luego llevamos a cabo análisis de historial de tiempo, diseño de empuje y calculamos las desviaciones y desplazamiento relativo de los muelles para asegurarse de que la cubierta esté segura e intacta. Por lo tanto, todo depende de la complejidad presente en el diseño del puente en sí.

Dependiendo del sitio y la categoría de diseño sísmico, se deben realizar varios tipos de análisis. Por ejemplo, si es SDC D, realizamos un análisis de empuje no lineal. En función de los resultados de este análisis, se diseñan las secciones apropiadas que pueden resistir las cargas dinámicas.