Evaluación estructural de un puente en el sector Yaguana del cantón Quijos.
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Date
2025
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas.
Abstract
The present study focused on the analysis and structural reinforcement of the bridge over the Yahuana River, which presented critical problems due to deformations, cracks and corrosion in its structure. The initial inspection revealed that the most affected girder suffered a complete torsion due to soil saturation after heavy rains, which caused deformations in the bracing and diagonals. In addition, cracks were observed in the bridge slab, causing corrosion in the reinforcement due to water infiltration. These problems were aggravated by the reduction of the minimum clearance of the bridge, compromising its safety and functionality. Analysis of both dead and live loads identified that the main girders had critical web slenderness, which made them susceptible to buckling under high loads. The maximum bending and torsional moments, as well as the vertical displacements, exceeded the regulatory limits established by AASHTO, which highlighted the need for structural strengthening. After the implementation of the strengthening, a significant improvement in the structural response of the bridge was observed. Vertical displacements were reduced by 71.16%, bending moments by 66.31% and torsional moments by 69.48%. These results confirmed that the proposed strengthening was effective in improving the stability and strength of the bridge, complying with the limits established by the AASHTO standards. The study demonstrated that the reinforcement by means of reinforcing plates in the web of type I girders is a viable solution to correct structural deficiencies in bridges with slenderness and buckling problems. In addition, it highlights the importance of performing detailed inspections and structural analysis to ensure the safety and functionality of critical infrastructure. Finally, it is recommended to implement a regular monitoring and maintenance program, as well as to improve the drainage system around the bridge to prevent future problems related to water infiltration and ground instability.
Description
El presente estudio se enfocó en el análisis y reforzamiento estructural del puente sobre el río Yahuana, el cual presentaba problemas críticos debido a deformaciones, grietas y corrosión en su estructura. La inspección inicial reveló que la viga más afectada sufrió una torsión completa por la saturación del suelo tras intensas lluvias, lo que provocó deformaciones en los arriostramientos y diagonales. Además, se observaron grietas en la losa del puente, causando corrosión en la armadura debido a la infiltración de agua. Estos problemas se agravaron por la reducción del gálibo mínimo del puente, comprometiendo su seguridad y funcionalidad. El análisis de cargas, tanto muertas como vivas, identificó que las vigas principales presentaban una esbeltez crítica en el alma, lo que las hacía susceptibles al pandeo bajo cargas elevadas. Los momentos flectores y torsionales máximos, así como los desplazamientos verticales, superaban los límites normativos establecidos por la AASHTO, lo que evidenció la necesidad de un reforzamiento estructural. Tras la implementación del reforzamiento, se observó una mejora significativa en la respuesta estructural del puente. Los desplazamientos verticales se redujeron en un 71.16%, los momentos flectores en un 66.31% y los momentos torsionales en un 69.48%. Estos resultados confirmaron que el reforzamiento propuesto fue efectivo para mejorar la estabilidad y resistencia del puente, cumpliendo con los límites establecidos por la normativa AASHTO. El estudio demostró que el reforzamiento mediante placas de refuerzo en el alma de las vigas tipo I es una solución viable para corregir deficiencias estructurales en puentes con problemas de esbeltez y pandeo. Además, se resalta la importancia de realizar inspecciones detalladas y análisis estructurales para garantizar la seguridad y funcionalidad de las infraestructuras críticas. Finalmente, se recomienda implementar un programa de monitoreo y mantenimiento regular, así como mejorar el sistema de drenaje alrededor del puente para prevenir futuros problemas relacionados con la infiltración de agua y la inestabilidad del terreno.
Keywords
ANÁLISIS DE CARGAS, ESBELTEZ DEL ALMA, PLACAS DE REFUERZO, REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL, VIGAS TIPO I.