Curso 3 CSI Bridg1.docx

8/22/2019 Curso 3 CSI Bridg1.docx

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Curso 3 CSI Bridge

Anlisis ssmico de puentes

Primero definimos los lines, la longitud total de 59 m (19,5+20+19,5)


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Luego nos vamos a component /propiedades de materiales/

Luego nos vamos a Switch to advanced property display


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Luego presionamos, Nonlinear material data


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Para este ejemplo se consider el tipo histeretico (takeda de laboratorio), se utilizara los

parmetros de mander (que ejecuta la curva esfuerzo deformacin para este esfuerzo sin

confinar)

Aqu tambin se puede establecer los parmetros de confinamiento, del hormign, por

ejemplo si son estribos rectangulares, espirales, entre otros.

Para ello nos vamos a modify/show mander date

Para nuestro ejemplo se va a escoger sin confinamiento.

Por parte del acero tambin se tiene que verificar los parametros utilizados, para ello nos

vamos a materiales/acero grado 60


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Y presionamos nonlinear material date.

Aqu escogemos la curva de park, y el tipo histertico Kinematic.


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Luego verificamos o creamos las secciones que componen los bents, para ello nos vamos a

frame properties

Viga cabezal

Columnas


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Aqu podramos crear la columnas con las especificaciones que creamos convenientes, o

podamos modificar (define/edit/show seccin)

Para este ejemplo se utilizo el circulo de calstran, para ver las propiedades de la seccin

hacemos clik derecho.


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Aqu se escoge el material confinado (no se elige esto para todos los materiales)

Aqu tambin se puede observar el grafico del concreto sin confinar


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Luego nos vamos a definir/fiber layout y definimos coordenadas cilndricas (debemos activar

las dos opciones vista en la figura adjunta)

Y escogemos el nmero total de varillas a utilizar, y introducimos el angulo creado por las 13

varillas (27,69)

Entonces presionamos la opcin display/show fibers


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Luego verificamos el momento de curvatura, para ello nos vamos al icono show momento-

curvature curve


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Aqu escogemos plotear por fibras, y modelamos la la curva de capacidad para el diseo

(caltrans idealized model) con esto el programa analiza la degradacin de la estructura o la

capacidad de la misma

.

Por ejemplo si ubicramos una carga axial de 10 tn,

Y el programa reporta la capacidad


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Tambin podemos observar los diagramas de esfuerzo de la columna.


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Luego creamos o modificamos las vigas

En nuestro caso tenemos pilotes recubiertos por una camisa de acero, por lo que modificamos

su inercia en los dos sentidos.

Luego modificamos los bearing

Podemos observar en la imagen adjunta que poseemos un apoyo fijo y restringimos la

traslacin vertical (U1), Traslacin normal a la lnea de referencia (U2) y traslacin a lo largodel eje re referencia (U3). Ver figura de abajo.


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Como tambin tenemos otro bearing, mvil, en el cual modificamos las restricciones.

Como vemos solo hemos restringido la traslacin vertical, esto se ha realizado, por lo que se

quiere apreciar los efectos de desplazamiento en las pilas.

Luego verificamos el suelo de soporte, funadation spring

Aqu se deja libre todas las restricciones, para que simule el suelo.

U3

U1

U2


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Luego verificamos los estribos (abutment), y escogemos las propiedades.

Luego verificamos los pilares (bents), y le ajustamos los parmetros necesarios.


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Como vemos en la imagen adjunta, en la base del soporte ubicamos libre, para que esta tenga

los desplazamientos necesario junto a la zapata.

LUEGO DEFINIMOS EL AREA DE CARGA PARA ELLO NOS UBICAMOS EN LOADS/TYPE/AREALOAD


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Aqu se ha especificado la carga del asfalto, que es de 0,11 tn/m2 tanto para la derecha como

la izquierda.

Luego nos vamos al bridge object


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Aqu podemos verificar algunos datos

Tales como los Span, aqu podemos especificar si existe una variacin paramtrica.

Tambin ubicamos las propiedades definidas a los abutments.

Tanto al inicio del span como al final, en este caso dejamos libres los dos extremos para no

producir esfuerzos externos.

De manera anloga verificamos el bents

Y las dems propiedade que se podran modificar en este cuadro de dialogo

Tambin tenemos que reflejar la superficie de desgaste en la opcin rea load asign


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Luego nos vamos a advance, para definir la fuente de masa, para ellos nos vamos a

advance/define/mass source

Luego introducimos las cargas que el programa no estima, por ejemplo la de superficie de

desgaste, la carga muerta no se toma porque el programa lo realiza por defecto.

Luego verificamos la coneccion entre la columna de los bents y la zapatas


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Le quitamos la extruccion

Luego vamos a realizar una coneccion entre las columnas t la zapata, para ello seleccionamos

el punto fijo de la columna, y el punto central de la zapata.

Nos vamos a set 2d view y elegimos el nivel


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Y luego lo seleccionamos las uniones de las columnas

Y procedemos con elpunto de las zapatas


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Luego nos vamos a advanced/joints/contrains

Aqu podemos escoger estos contrains de diferentes tipos segn

la necesidad.


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Para este ejemplo se elige el well y le ubicamos una tolerancia de 60 cm (eje de la zapata a la

base de la columna)

Luego se ubicara el punto de color verde

Luego ingresamos los datos de espectro


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Para la gua de como utilizar el espectro y ver todos los factores podemos visualizar en el

captulo 3, pg.85 de las especificacio0nes AASHTO 2010

LUEGO DEFINIMOS O APLICAMOS LAS CARGA DE SISMO TANTO EN X COMO Y.

PARA ELLO NOS VAMOS A ANALISIS TYPE,

SI UTILIZAMOS EL ESPECTRO INELASTICO EL FACTOR SERIA LA ACELERACION DE LA GRAVEDAD.

FIJADOS LOS DOS PARAMETROS DEFINIMOS LAS REQUERIMIENTOS DE LA NORMATIVA Y LOS

REQUERIMIENTOD DE DISEO.


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EN ESTOS REQUERIMIMIENTO DE DISEO SE PUEDE ESPEFICAR EL EFECTO PDELTA, LOS

EFECTO DE SISMO VERTICAL, ENTRE OTROS FACTORES

REALIZADO ESTO CREAMOS UN GRUPO PARA ES SISTEMA DE CIMENTACION (INCLUIDA

ZAPATA Y PILOTES)

LUEGO CREAMOS LAS ROTULAS PLASTICAS EN LAS COLUMNAS DEL BENTS


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AQU SE REPRESENTAS LAS DISTANCIAS RELATIVAS.

LOS CALCULOS SE REFLEJA QUE LA COLUMNA ESTA DISCRETIZADA EN TRES PARTES

POR ELLO ESCOGEMOS LA PARTE SUPERIOR DE LAS COLUMNAS NOS VAMOS A

ADVANCE/FRAMES/HIGENS


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REALIZADO ESTO LO INTRODUCIMOS A LOS REQUERIMIRNTOS DE DISEO


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Luego realizamos el anlisis (run seismic)

El primer caso generado es por efectos gravitatorios


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Aqu se toma en cuenta la carga muerta (factor 1), la carga por superficie de desgaste (factor 1)

y las columnas de los dos bents (pilares), esta considera inercia agrietadas.

En la siguiente imagen se puede apreciar claramente lo antes descrito.

Para poder visualizar las secciones agrietadas por efectos del primer caso, nos vamos a


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Y podemos visualizar


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Podemos visualizar que los momentos de inercia tanto x como y reducidos para simular la

seccin agrietada.

Podemos visualizar los efectos modales

este toma como base el caso no lineal por efectos de garvedad, presenta 18 modos, y el tipo

de modelo lo realiza mediante modos eigen.

Para visualizar los efectos delos modos de vibracin nos vamos a home y presionamos ver

deformada

Se puede apreciar el sismo en x


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El segundo se puede apreciar los efectos de torsin

Y en este modo tres los efectos del sismo en y

Luego tenemos los requerimientos de espectro en el sentido x


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Luesgo en el sentido y

Por ltimo la combinacin de ambos el cual se toma un valor absoluto de escala del 30 %


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Luego sigue la visualizacin de los requerimientos esta vez, toma en cuenta la base de

fundacin.

Luego y por ultimo toma los efectos modales para la efectuacin del pushover


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Este es un anlisis no lineal esttico, y toma los efectos del sismo longitudinal y transversal por

separado. En resumen cada bents tiene dos anlisis de pushover en el sentido longitudinal y el

transversal.

Luego de esta explicacin realizamos el anlisis por pushover

Para ello nos vamos a mostrar deformada y escogemos los casos correspondientes sean

logitudinal y transversal


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Y visualizamos la falla de las columnas

Vemos que a lo largo del espan esta tiene una mayor capacidad. (step 51)

Tambin podemos visualizar la capacidad de acuerdo al anlisis del pushover

Para ello nos vamos a home/


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Y podemos ver los desplazamientos de capacidad

Para realizar el respectivo anlisis nos vamos a home /show tables


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Y podemos ver la demande versus la capacidad

Por ejemplo para el primetr caso del primer bent caso transversal tenemos la siguiente

informacin

D (demanda)=0,1342

C (capacidad)=0,2662

Entonces la relacin entre demanda y capacidad debe ser menor a uno recomendada 0,95.

d/c= 0,1342/0,2662=0,5078, por lo que cumple.

Caso contrario se podra aumentar la seccin de las columnas, o el confinamiento, o las varillas

longitudinales si fuese el caso.


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Luego generamos un reporte

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