Análisis estructural por elementos finitos del colapso del puente Arturo Sandez en Girón, Ecuador
DOI:
https://doi.org/10.20868/abe.2023.3.5202Palabras clave:
Colapso progresivo, Modelo numérico, socavación, estribo, comportamiento tenso-deformacional, MIDAS Civil, Progressive collapse, Numerical model, scour, abutment, stress-strain behaviourResumen
La socavación de las cimentaciones puede causar fallas estructurales con graves consecuencias. El proceso de socavación tiene un carácter progresivo y, dependiendo de las condiciones en las que se desarrolla, los efectos de este proceso podrían ser controlados oportunamente para evitar el colapso de las estructuras. Este artículo presenta los resultados de la modelización numérica mediante elementos finitos del colapso del puente de la calle Arturo Sandez en el cantón Girón, Ecuador. El análisis se realizó en un modelo de elementos finitos sólidos en el programa Midas Civil. El estudio del estado tenso-deformacional del puente se realizó en diferentes etapas de socavación y los resultados obtenidos demuestran que, si durante una valoración física se detectan daños en una estructura, entonces es necesario realizar una evaluación numérica de su estado tenso-deformacional. Esta acción permitirá pronosticar la evolución del estado tenso-deformacional de la estructura y tomar las medidas correctivas de manera técnica y oportuna para prevenir el colapso. Este estudio muestra que la socavación inicialmente detectada casi un año antes del colapso constituía un 5.86% de la superficie de cimentación, el inicio del fallo del estribo izquierdo se produjo cuando el área de la socavación alcanzó el 25.48%, y el fallo irreversible de la estructura se produjo cuando la socavación alcanzó un el 39.41% de la superficie de cimentación. Los resultados expuestos demuestran que una modelización numérica pudo prevenir el colapso del puente y permitir tomar las medidas necesarias de mitigación.
Descargas
Referencias
Rymsza, J. (2020). Causes of the Morandi viaduct disaster in Genoa as a contribution to the design of pre-stressed structures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 19[1], 5–25. https://doi.org/10.7409//rabdim.020.001
Xu, X., Wang, J., Wei, J., Taciroglu, E., Dai, F., and Peng, W. (2018). A forensic investigation of the Taihe arch bridge collapse. Engineering Structures, 176[June], 881–891. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.09.011
Wardhana, K., and Hadipriono, F. C. (2003). Analysis of Recent Bridge Failures in the United States. Journal of Performance of Constructed Facilities, 17[3], 144–150. https://doi.org/10.1061/(asce)0887-3828(2003)17:3(144)
Marín Guzmán, C. R., and Maldonado Noboa, J. S. (2022). Estudio de las causas del colapso de puentes en Ecuador (2000-2022). MQRInvestigar, 6[4], 368–395. https://doi.org/10.56048/mqr20225.6.4.2022.368-395
Huang, Y., Wang, J., and Jin, D. (2011). Performance of a rigid frame arch bridge under near-fault earthquake ground motion. Advanced Materials Research, 250–253[May 2008], 1869–1872. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.250-253.1869
Sung, Y. C., and Wang, C. Y. (2013). A study on damage assessment of the scoured bridges. Journal of the Chinese Institute of Engineers, Transactions of the Chinese Institute of Engineers,Series A, 36[8], 994–1007. https://doi.org/10.1080/02533839.2012.747066
Niu, Y., and Yang, Q. (2020). Analysis of arch bridge collapse based on finite element technology. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 740[1]. https://doi.org/10.1088/1757-899X/740/1/012173
Xing, S., Ye, J., and Sun, H. (2011). Study on finite element model of bridge multi-pile foundation. Key Engineering Materials, 456, 103–114. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.456.103
Zakariya, A., Rifa’i, A., Ismanti, S., and Hidayat, M. S. (2023). Axial and lateral bearing capacity assessment of bored piles on medium-dense sand and liquefiable potential based on numerical simulation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1184[1], 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1184/1/012007
Cardoso, A. H., and Bettess, R. (1999). Effects of time and channel geometry on scour at bridge abutments. Effects of Time and Channel Geometry on Scour at Bridge Abutments, April, 388–399.
Melville, B. W., and Raudkivi, A. J. (1996). Effects of Foundation Geometry on Bridge Pier Scour. Journal of Hydraulic Engineering, 122[4], 203–209. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9429(1996)122:4(203)
Oliveira, D. V., Lourenço, P. B., and Lemos, C. (2010). Geometric issues and ultimate load capacity of masonry arch bridges from the northwest Iberian Peninsula. Engineering Structures, 32[12], 3955–3965. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2010.09.006
Simoes, L., and Negrao, J. (1994). Sizing and geometry optimization of cable - stayed Bridges. 52[2].
Pandey S., Atul Er, B. Y. (2019). Planning , designing and proposing a flyover road using autocad Autocad civil 3d software. August, 3–8.
Sayyed, G., and Pawar, P. (2023). Optimization of critical factors responsible for prestressed concrete bridge pier collapse. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1130[1]. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1130/1/012031
Cajamarca-Zuniga, D., Kabantsev, O. V., and Marin, C. (2022). Macroseismic intensity-based catalogue of earthquakes in Ecuador. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, 18[2], 161–171. https://doi.org/https://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-2-161-171
Cajamarca-Zuniga, D., and Kabantsev, O. (2023). Influence of the Carnegie Ridge on the Development of Seismogenic Sources and Seismicity of Ecuador. Lecture Notes in Civil Engineering, 282, 299–310. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/978-3-031-10853-2_28
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, 1881 (2017).
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Autor / BY-NC-ND

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
ABE (Advances in Building Education / Innovación Educativa en la Edificación) no aplica cargo alguno a los autores por procesar o publicar un artículo y provee acceso abierto (Open Access) inmediato a su contenido. Todo el contenido está disponible gratuitamente sin cargo para el usuario o su institución. Se permite a los usuarios leer, descargar, copiar, distribuir, imprimir, buscar o vincular a los textos completos de los artículos, o utilizarlos para cualquier otro propósito lícito, sin pedir permiso previo del editor o el autor. Esto está de acuerdo con la definición de acceso abierto de la BOAI.
1. Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de una Licencia Creative Commons Atribución / No Comercial / No Derivadas 4.0 Internacional (CC BY NC ND) que permite a otros compartir el trabajo con un reconocimiento de la autoría y uso no comercial.
2. Los autores pueden establecer por separado acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la revista (por ejemplo, situarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro).
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons".








