Curso 3 CSI Bridge Análisis sísmico de puentes Primero definimos los lines, la longitud total de 59 m (19,5+20+19,5)
Luego nos vamos a component /propiedades de materiales/
Luego nos vamos a Switch to advanced property display
Luego presionamos, Nonlinear material data
Para este ejemplo se consideró el tipo histeretico (takeda de laboratorio), se utilizara los parámetros de mander (que ejecuta la curva esfuerzo deformación para este esfuerzo sin confinar)
Aquí también se puede establecer los parámetros de confinamiento, del hormigón, 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 también se tiene que verificar los parametros utilizados, para ello nos vamos a materiales/acero grado 60
Y presionamos nonlinear material date.
Aquí escogemos la curva de park, y el tipo histerético Kinematic.
Luego verificamos o creamos las secciones que componen los bents, para ello nos vamos a frame properties Viga cabezal
Columnas
Aquí podríamos crear la columnas con las especificaciones que creamos convenientes, o podamos modificar (define/edit/show sección)
Para este ejemplo se utilizo el circulo de calstran, para ver las propiedades de la sección hacemos clik derecho.
Aquí se escoge el material confinado (no se elige esto para todos los materiales)
Aquí también se puede observar el grafico del concreto sin confinar
Luego nos vamos a definir/fiber layout y definimos coordenadas cilíndricas (debemos activar las dos opciones vista en la figura adjunta)
Y escogemos el número total de varillas a utilizar, y introducimos el angulo creado por las 13 varillas (27,69) Entonces presionamos la opción display/show fibers
Luego verificamos el momento de curvatura, para ello nos vamos al icono show momentocurvature curve
Aquí escogemos plotear por fibras, y modelamos la la curva de capacidad para el diseño (caltrans idealized model) con esto el programa analiza la degradación de la estructura o la capacidad de la misma .
Por ejemplo si ubicáramos una carga axial de 10 tn, Y el programa reporta la capacidad
También podemos observar los diagramas de esfuerzo de la columna.
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 traslación vertical (U1), Traslación normal a la línea de referencia (U2) y traslación a lo largo del eje re referencia (U3). Ver figura de abajo.
U1 U3
U2
Como también tenemos otro bearing, móvil, en el cual modificamos las restricciones.
Como vemos solo hemos restringido la traslación 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” Aquí se deja libre todas las restricciones, para que simule el suelo.
Luego verificamos los estribos (abutment), y escogemos las propiedades.
Luego verificamos los pilares (bents), y le ajustamos los parámetros necesarios.
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/AREA LOAD
Aquí 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
Aquí podemos verificar algunos datos Tales como los Span, aquí podemos especificar si existe una variación paramétrica. También 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 análoga verificamos el bents
Y las demás propiedade que se podrían modificar en este cuadro de dialogo También tenemos que reflejar la superficie de desgaste en la opción área load asign
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
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
Y luego lo seleccionamos las uniones de las columnas
Y procedemos con elpunto de las zapatas
Luego nos vamos a advanced/joints/contrains
Aquí podemos escoger estos contrains de diferentes tipos según la necesidad.
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
Para la guía de como utilizar el espectro y ver todos los factores podemos visualizar en el capítulo 3, pág.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 DISEÑO.
EN ESTOS REQUERIMIMIENTO DE DISEÑO 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
AQUÍ 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
REALIZADO ESTO LO INTRODUCIMOS A LOS REQUERIMIRNTOS DE DISEÑO
Luego realizamos el análisis (run seismic)
El primer caso generado es por efectos gravitatorios
Aquí 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
Y podemos visualizar
Podemos visualizar que los momentos de inercia tanto x como y reducidos para simular la sección 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 vibración nos vamos a home y presionamos ver deformada
Se puede apreciar el sismo en x
El segundo se puede apreciar los efectos de torsión
Y en este modo tres los efectos del sismo en y Luego tenemos los requerimientos de espectro en el sentido x
Luesgo en el sentido y
Por último la combinación de ambos el cual se toma un valor absoluto de escala del 30 %
Luego sigue la visualización de los requerimientos esta vez, toma en cuenta la base de fundación.
Luego y por ultimo toma los efectos modales para la efectuación del pushover
Este es un análisis no lineal estático, y toma los efectos del sismo longitudinal y transversal por separado. En resumen cada bents tiene dos análisis de pushover en el sentido longitudinal y el transversal. Luego de esta explicación realizamos el análisis por pushover Para ello nos vamos a mostrar deformada y escogemos los casos correspondientes sean logitudinal y transversal
Y visualizamos la falla de las columnas
Vemos que a lo largo del espan esta tiene una mayor capacidad. (step 51) También podemos visualizar la capacidad de acuerdo al análisis del pushover Para ello nos vamos a home/
Y podemos ver los desplazamientos de capacidad Para realizar el respectivo análisis nos vamos a home /show tables
Y podemos ver la demande versus la capacidad
Por ejemplo para el primetr caso del primer bent caso transversal tenemos la siguiente información D (demanda)=0,1342 C (capacidad)=0,2662 Entonces la relación 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 podría aumentar la sección de las columnas, o el confinamiento, o las varillas longitudinales si fuese el caso.
Luego generamos un reporte
