Análisis del deterioro estructural por fatiga y prognosis de un puente típico de concreto utilizando simulación MonteCarlo
Crespo Sánchez Saúl Enrique, Carrión Viramontes Francisco Javier, Quintana Rodríguez Juan Antonio, Hernández Guzmán Andrés, López López José Alfredo,
Publicación técnica No.379
Resumen
Todas las estructuras civiles acumulan daño gradualmente durante su vida útil, particularmente, los puentes carreteros, siendo la fatiga y los efectos ambientales, las principales causas de deterioro. En México, según el Sistema de Puentes de México (SIPUMEX) más del 60% de los 8000 puentes tienen más de 30 años de servicio. Este trabajo se centra en el deterioro estructural en puentes y por ende se propone una metodología que permita analizar los puentes de concreto reforzado por efecto de fatiga, determinar así la capacidad de carga y estimar la vida útil de estos, con el objeto de optimizar y planear de mejor manera los programas de conservación para este tipo de estructuras. En esta metodología, los escenarios de carga son reproducidos mediante simulación MonteCarlo con base en distribuciones estadísticas de configuración y pesos brutos vehiculares del tránsito. Las distribuciones de esfuerzos provocados por estos escenarios de carga en el puente son obtenidos de un análisis de elementos finitos de la estructura mientras que el deterioro estructural es evaluado mediante la evolución del crecimiento de grieta en la zona más esforzada de la superestructura. Un caso de estudio es tratado con esta metodología: un puente carretero tipo, cuyos atributos geométricos representan en su mayoría al conjunto de puentes de la red federal de carreteras mexicanas, sujeto a cargas simuladas con base en distribuciones estadísticas de configuración y pesos brutos vehiculares obtenidas en el aforo y pesaje vehicular realizado en un tramo carretero representativo del país.