Presentacion_Tarea3_Parrafos_Mariano_Santis (1).pptx

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1. Análisis Comparativo de la Respuesta Estructural de un Puente Tradicional Chileno Diseño según el Manual de Carreteras vs AASHTO Performance-Based Seismic Design Mariano Santis Azola | Taller de Titulación 1 | 2025

2. Contexto General Chile, ubicado en una de las zonas de subducción más activas del mundo, enfrenta una amenaza sísmica constante que ha impactado históricamente su infraestructura. La red vial nacional incluye más de 4.000 puentes (MOP, 2022), muchos de los cuales fueron diseñados bajo enfoques tradicionales que no consideran explícitamente la respuesta inelástica. Tras eventos como el terremoto del Maule en 2010 (Mw 8.8), se ha evidenciado la necesidad de incorporar metodologías modernas como el PBSD, que permiten un diseño más controlado y funcional tras un sismo (Santa María y Riddell, 2019; Bazáez et al., 2019).

3. Justificación del Problema La normativa chilena vigente, basada en diseño por fuerzas (FBD), no permite controlar explícitamente las deformaciones ni localizar el daño estructural. A nivel internacional, países como Canadá y EE. UU. han implementado el PBSD para mejorar la resiliencia sísmica de sus puentes (Zhang & Alam, 2019). En Chile, no existen estudios públicos que comparen el comportamiento de una misma estructura bajo ambos enfoques. Esta investigación busca llenar ese vacío, evaluando de forma cuantitativa los beneficios del PBSD mediante análisis no lineales, aportando evidencia técnica que podría fundamentar mejoras normativas (Bravo, 2021; Maier, 2021).

4. Filosofía LRFD y Manual de Carreteras El Manual de Carreteras adopta la metodología LRFD (Suárez, 2009). Considera factores de carga y resistencia: ∑γi·Qi ≤ ϕ·Rn. En sismo se usa diseño por fuerzas: V = Cs·W, Cs = Sa(T)/R. No permite controlar derivas, daño o funcionalidad post-sismo.

5. Diseño Sísmico Basado en Desempeño (PBSD) Establece niveles de amenaza (frecuente, raro) y desempeño (servicio, colapso). Utiliza espectros sin reducción y análisis no lineales. Requiere cumplir criterios de aceptación por deformación (AASHTO PBSD, 2011). Permite diseñar estructuras con daño controlado y reparabilidad.

6. Caracterización de la Amenaza Sísmica Define la demanda mediante espectros con probabilidad de excedencia. PBSD usa espectros no reducidos, representando mejor la amenaza real. Permite evaluar desempeño bajo distintos niveles de exigencia sísmica. Sa(T, ζ)/g expresa la demanda según el periodo estructural.

7. Diseño por Desplazamientos (DBD) Base del PBSD: el desplazamiento es la variable clave de diseño. Se define un Δt objetivo asociado al desempeño estructural deseado. La rigidez secante se estima como ks = F / Δt. Permite predecir deformación, ubicar daño y diseñar zonas fusibles.

8. Referencias Clave Bazáez et al. (2019) Santa María y Riddell (2019) Bravo (2021), Contreras et al. (2021), Maier (2021) Zhang & Alam (2019), Zhang et al. (2016) FEMA-356, ATC-40, AASHTO PBSD (2011, 2023)