Envolventes de ruptura de estribos ante cargas verticales y horizontales

Abstract

This work presents the abutment of a bridge design and the taken considerations are according to the Bridges Guide with AASTHO LFRD. Design depends on the water levels for the return periods of storm events. Water Surface levels were determined with a hydraulic study using HEC-RAS software. Vertical gauge was obtained based on the hydraulic study and the NAME. A pre-dimensioning abutment was proposed, which was revised for general stability and considering the live loads, the dead loads and the hydrostatic thrust acting on the structure, as well as, the local depth of scour that is presented and which was calculated for the particular conditions of the study. Moreover, a numerical study of finite elements in the RS3® software is presented, taken in account the field conditions of a geotechnical study. A cross-section of the zone was modeled with the abutment structure, as well as, the loads acting on. For these numerical simulations, yield envelopes were obtained, considering soil -abutment interaction, which are useful in design. Finally, according to the analyzed in each yield envelope, Reinforcement methods are proposed for help the of stability abutment.

En este trabajo se presenta el diseño del estribo de un puente en el que de acuerdo a la Guía Puentes con AASTHO LFRD. El diseño de la subestructura depende de los niveles de agua para los periodos de retorno correspondientes. Los niveles de superficie de agua se determinaron con un estudio Hidráulico utilizando software HEC-RAS. El galibo vertical se obtuvo con base en el estudio hidráulico y a el NAME. Se propuso un predimensionamiento, el cual se revisó por estabilidad, y considerando las cargas vivas, las cargas muertas y el empuje hidrostático que actúan sobre el estribo, de igual forma se calculó la profundidad de socavación local para las condiciones particulares del estudio. Además se presenta un estudio numérico de elementos finitos en el software RS3®, con las condiciones de campo de un estudio geotécnico existente. Una sección transversal de la zona fue modelada con el estibo, así como las cargas que actúan sobre el mismo. Para está simulación se obtuvieron envolventes de ruptura que consideran la interacción entre el suelo y el estribo, las cuales sirven como herramienta de diseño. Finalmente y en función de lo analizado en cada envolvente de ruptura, se propusieron métodos que ayuden al reforzamiento para ayudar a la estabilidad del estribo.