Estudio desarrollaría método para estudiar confiabilidad estructural de puentes en el país
Diario Libre
Con el nombre de Estudio de Confiablidad Estructural de Puentes en República Dominicana se realiza un proyecto de investigación en el Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC), que busca desarrollar un método de análisis de integridad y probabilidad para estudiar la confiablidad estructural de puentes en la República Dominicana.
Según los investigadores a cargo, con este método análisis se podría determinar la carga máxima que soporta un puente, la magnitud del daño tolerable y su estado de riesgo a partir del flujo vehicular y las condiciones de servicio.
La investigación, llevada a cabo por un equipo liderado por el doctor en ciencias en ingeniería mecánica José Luis Soto Trinidad, es uno de los proyectos financiados por el Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico del Ministerio Estudios Superiores Ciencia y Tecnología, al cual se le otorgaron para su desarrollo 8 millones 580 mil pesos.
Soto Trinidad, quien estuvo acompañado por la doctora en matemática aplicada María Bencova, coinvestigadora, explicó que para realizar el estudio se tomó como modelo el Puente Juan Bosch, el cual es de tipo atirantado, que es la tendencia de construcción de puentes más utilizada modernamente, tanto en el país como internacionalmente. Aclaró que los puentes atirantados son los que poseen cables tensados para mantener el equilibrio de la estructura.
Destacó que el Puente Juan Bosch, que corre paralelo al Puente Juan Pablo Duarte sobre el Río Ozama, ha contribuido a solucionar el tráfico vehicular en Santo Domingo desde el año 2001. Fue diseñado con una capacidad para permitir el cruce de 18 mil 3000 vehículos diarios durante una vida funcional de 100 años.
El equipo investigador ha planteado que en las últimas décadas muchos puentes en la Republica Dominicana han presentado fallas y averías, e incluso han colapsados, debido a la falta de mantenimiento, la corrosión y los estragos sufridos por fenómenos ambientales, situaciones que, según señalan, demandan que se tomen acciones.
"En el caso del Puente Juan Bosch, esta estructura ha estado sujeta a cargas externas originadas por intenso flujo vehicular y en algunas ocasiones, se han fracturado algunos de los tirantes que soportan el tablero. También, en algunas partes de ésta, pudieran existir concentraciones de esfuerzos que originen grietas o fallas estructurales causadas por las cargas de servicio", señalaron.
Tanto Soto Trinidad como Bencova expresaron que actualmente se desconoce la magnitud del flujo de carros que circula por los puentes y tampoco se conoce el efecto de las cargas y fenómenos ambientales que obran sobre ellos para saber si el valor de estas cargas se pasa de los límites permisibles para los cuales se diseñaron y que pudieran reducir su resistencia residual, reducción de su vida útil y aumento de la probabilidad de falla de un determinado puente.
Por estas razones, proponen realizar el estudio, que va a determine un método para conocer la confiablidad estructural e integridad de los puentes atirantados, y a partir de la determinación de este método, podrán hacer una evaluación cuantitativa de las propiedades mecánicas de los materiales de un determinado puente, medir la magnitud del flujo vehicular, encontrar los valores de carga y esfuerzo de servicio y eventuales a que se somete.
También será posible realizar una inspección no destructiva de grietas y defectos en dicha infraestructura, ya que son las ubicaciones donde pueden existir concentraciones de esfuerzos que a medida se intensifiquen pudieran producir la falla en el mismo.
Por tanto, sostienen, se llevará a cabo un estudio metodológico en el cual se construyan dos modelos de elementos finitos con ayuda de los programas digitales como ANSYS y Solid Work-Cosmo, para encontrar la carga máxima que soporta el puente de estudio.
Explicaron que el primero será un modelo general del puente, en el cual las variables estadísticas serán las cargas vivas causadas por el tráfico vehicular, frecuencias y sus propiedades mecánicas para determinar los escenarios de esfuerzos y deformaciones, y posteriormente, la condición de estabilidad del mismo a partir de estos esfuerzos.
El segundo, será un modelo específico de los elementos de anclaje, que se obtendrá utilizando los datos del primer modelo y servirá para encontrar el valor de las tensiones de los cables. Asimismo, para obtener la probabilidad de falla de la estructura; se establecerán coeficientes a partir de los resultados adquiridos en ambos modelos para convertir los análisis determinísticos en probabilísticos con ayuda del programa @Risk y métodos estadísticos.
Conjuntamente, realizaran estudio fractal, en el cual se evaluaran las variables mecánicas establecidas, determinando su dimensión fractal para predecir el comportamiento mecánico y estado de riesgo del puente que se quiera evaluar determinando la vida útil del mismo.
Con la aplicación de este método, aseguran, se podrán adoptar acciones correctivas y diseñar un plan de mantenimiento para extender la vida útil de los puentes; además de que contribuirá al impulso del desarrollo tecnológico dominicano porque el mismo servirá de base para analizar otras estructuras sometidas a cargas.
Según los investigadores a cargo, con este método análisis se podría determinar la carga máxima que soporta un puente, la magnitud del daño tolerable y su estado de riesgo a partir del flujo vehicular y las condiciones de servicio.
La investigación, llevada a cabo por un equipo liderado por el doctor en ciencias en ingeniería mecánica José Luis Soto Trinidad, es uno de los proyectos financiados por el Fondo Nacional de Innovación y Desarrollo Científico y Tecnológico del Ministerio Estudios Superiores Ciencia y Tecnología, al cual se le otorgaron para su desarrollo 8 millones 580 mil pesos.
Soto Trinidad, quien estuvo acompañado por la doctora en matemática aplicada María Bencova, coinvestigadora, explicó que para realizar el estudio se tomó como modelo el Puente Juan Bosch, el cual es de tipo atirantado, que es la tendencia de construcción de puentes más utilizada modernamente, tanto en el país como internacionalmente. Aclaró que los puentes atirantados son los que poseen cables tensados para mantener el equilibrio de la estructura.
Destacó que el Puente Juan Bosch, que corre paralelo al Puente Juan Pablo Duarte sobre el Río Ozama, ha contribuido a solucionar el tráfico vehicular en Santo Domingo desde el año 2001. Fue diseñado con una capacidad para permitir el cruce de 18 mil 3000 vehículos diarios durante una vida funcional de 100 años.
El equipo investigador ha planteado que en las últimas décadas muchos puentes en la Republica Dominicana han presentado fallas y averías, e incluso han colapsados, debido a la falta de mantenimiento, la corrosión y los estragos sufridos por fenómenos ambientales, situaciones que, según señalan, demandan que se tomen acciones.
"En el caso del Puente Juan Bosch, esta estructura ha estado sujeta a cargas externas originadas por intenso flujo vehicular y en algunas ocasiones, se han fracturado algunos de los tirantes que soportan el tablero. También, en algunas partes de ésta, pudieran existir concentraciones de esfuerzos que originen grietas o fallas estructurales causadas por las cargas de servicio", señalaron.
Tanto Soto Trinidad como Bencova expresaron que actualmente se desconoce la magnitud del flujo de carros que circula por los puentes y tampoco se conoce el efecto de las cargas y fenómenos ambientales que obran sobre ellos para saber si el valor de estas cargas se pasa de los límites permisibles para los cuales se diseñaron y que pudieran reducir su resistencia residual, reducción de su vida útil y aumento de la probabilidad de falla de un determinado puente.
Por estas razones, proponen realizar el estudio, que va a determine un método para conocer la confiablidad estructural e integridad de los puentes atirantados, y a partir de la determinación de este método, podrán hacer una evaluación cuantitativa de las propiedades mecánicas de los materiales de un determinado puente, medir la magnitud del flujo vehicular, encontrar los valores de carga y esfuerzo de servicio y eventuales a que se somete.
También será posible realizar una inspección no destructiva de grietas y defectos en dicha infraestructura, ya que son las ubicaciones donde pueden existir concentraciones de esfuerzos que a medida se intensifiquen pudieran producir la falla en el mismo.
Por tanto, sostienen, se llevará a cabo un estudio metodológico en el cual se construyan dos modelos de elementos finitos con ayuda de los programas digitales como ANSYS y Solid Work-Cosmo, para encontrar la carga máxima que soporta el puente de estudio.
Explicaron que el primero será un modelo general del puente, en el cual las variables estadísticas serán las cargas vivas causadas por el tráfico vehicular, frecuencias y sus propiedades mecánicas para determinar los escenarios de esfuerzos y deformaciones, y posteriormente, la condición de estabilidad del mismo a partir de estos esfuerzos.
El segundo, será un modelo específico de los elementos de anclaje, que se obtendrá utilizando los datos del primer modelo y servirá para encontrar el valor de las tensiones de los cables. Asimismo, para obtener la probabilidad de falla de la estructura; se establecerán coeficientes a partir de los resultados adquiridos en ambos modelos para convertir los análisis determinísticos en probabilísticos con ayuda del programa @Risk y métodos estadísticos.
Conjuntamente, realizaran estudio fractal, en el cual se evaluaran las variables mecánicas establecidas, determinando su dimensión fractal para predecir el comportamiento mecánico y estado de riesgo del puente que se quiera evaluar determinando la vida útil del mismo.
Con la aplicación de este método, aseguran, se podrán adoptar acciones correctivas y diseñar un plan de mantenimiento para extender la vida útil de los puentes; además de que contribuirá al impulso del desarrollo tecnológico dominicano porque el mismo servirá de base para analizar otras estructuras sometidas a cargas.
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