1. SUPE ROBERTO
TOBAR ADRIAN

2. ANALISIS DE PUENTES
EL ANÁLISIS DE PUENTES
P U E D E S E R U T I L I Z A D O PA R A
CALCULAR LAS LÍNEAS DE
I N F L U E N C I A PA R A L O S
CARRILES DE TRÁFICO EN LAS
ESTRUCTURAS DE UN PUENTE Y
PA R A A N A L I Z A R L A R E S P U E S TA
D E E S TA S E S T R U C T U R A S
DEBIDO A LAS CARGAS
VEHICULARES.

3. Temas Avanzados
Vista del Conjunto Puente
Modelación de la Estructura del Puente
Vías y Carriles
Resolución Espacial
Líneas de Influencia
Vehículos
Clases de Vehículos

4. Análisis de Carga Móvil
Línea de Influencia de Tolerancia
Exacta y Rápida Respuesta de Cálculo.
Respuesta al Control de la Carga Móvil.
Consistencia.
Consideraciones Informáticas.

5. Vista del Conjunto Puente
El análisis de puentes puede ser utilizado para
determinar la respuesta de las estructuras de los
puentes debido al peso de la Carga Viva Vehicular.
La energía considerable y la elasticidad esta
provista para determinar los máximos y los mínimos
desplazamientos y fuerzas debido a las cargas
múltiples de carriles en estructuras complejas, como
intercambios de autopistas. Los efectos de las
cargas vivas de vehículos pueden ser combinados
con cargas estáticas y dinámicas, y envolventes de
la respuesta puede ser calculada.

6. MODELACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE UN PUENTE.
Se debe modelar la estructura de un puente
primeramente con elementos línea como se describe
a continuación:
Elementos Línea
En casos simples se puede definir un modelo de dos
dimensiones con elementos longitudinales
representando la estructura y la capa de rodadura, y
elementos verticales representando los muelles y
soportes.

8. SOPORTES
Los soportes pueden ser modelados usando
cualquier apoyo o restricción. La respuesta
de carga móvil solo podría ser calculada
para estos apoyos o restricciones que se
solicite específicamente.

9. APOYOS Y JUNTAS DE EXPANSIÓN
La modelación efectiva de las
condiciones de soporte en los apoyos
y juntas de expansión requiere una
consideración cuidadosa en la
continuidad de cada componente de
desplazamiento de traslación y
rotación.

11. CALZADAS Y CARRILES
Las cargas vivas de vehículos son
consideradas para actuar en los carriles de
tráfico transversalmente espaciado a través
de la capa de rodadura del puente. Estos
carriles están soportados por elementos
línea representando el tablero del puente.

12. CALZADAS
Típicamente cada carretera esta
modelada con una cadena de
elementos línea ejecutado a lo largo
de la carretera. Estos elementos
deben poseer propiedades de
sección representando el ancho
total y la profundidad de cada
tablero del puente.

13. CARRILES
Un carril de tráfico sobre una
carretera tiene su longitud
representada por un conjunto
consecutivo de algunos o todos
los elementos de la carretera. La
posición transversal de la línea del
carril central esta especificada por
su excentricidad relativa para los
elementos de la vía.

14. EXCENTRICIDADES.
El signo de una excentricidad de
carril esta definida como sigue a
continuación: en una vista en
elevación de un puente donde el
carril va de izquierda a derecha, los
carriles están localizados detrás de
los elementos de la vía que tienen
excentricidad positiva.

15. DIRECTRICES DE MODELACIÓN
Aunque los elementos de carretera
no son explícitamente definidos
como son: ellos pueden ser
identificados como los elementos
línea de la estructura que son
mencionados por una o más
definiciones de carril.

17. RESOLUCIÓN ESPACIAL
La precisión del análisis de un puente
está determinado por la resolución
espacial (el número de carga y puntos
de respuesta) de los carriles.

18. CARGA Y PRODUCCIÓN DE PUNTOS.
El programa aplica las cargas
vehiculares en un conjunto finito de
puntos de carga restringidos a lo largo
de los carriles de tráfico. Por lo que, las
fuerzas internas de los elementos línea
son calculadas y producidas en una
producción de puntos restringidos a lo
largo de los elementos línea.

19. RESOLUCIÓN.
La resolución de un análisis de carga
viva puede ser incrementada por el
incremento del número de
elementos línea, el número de
segmentos producidos para cada
elemento línea, o ambos.

20. DIRECTRICES DE MODELADO.
Un acercamiento sugerido para alcanzar
la resolución adecuada para el análisis
de la carga viva es como sigue:
Inventar un modelo de puente en le
SAP200 que use un apropiado número
de elementos línea para capturar el
comportamiento estructural
significante y las propiedades de
inercia, y para representar
correctamente los carriles de tráfico y

21. Adecuar un análisis preliminar usando un
moderado número de segmentos generados
para evaluar la corrección del modelo y para
representar correctamente los carriles de
tráfico y tramos.
Corregir el modelo como requerido, añadiendo
más elementos línea si es necesario.
Adecuar otro análisis utilizando el modelo
correcto con un número incrementado de
segmentos generados, n seg, donde sean
necesarios.

22. Repetir los pasos previos como
necesario.
Chequear el modelo para la
resolución adecuada se debe
inmejorablemente ser hecho
utilizando el interface gráfico del
SAP2000 para examinar las líneas
de influencia y la respuesta de la
carga móvil.

23. Líneas de Influencia
El SAP2000 calcula automáticamente las líneas de
influencia para las respuestas cuantitativas
siguientes:
 Las fuerzas internas del elemento línea en los
puntos generados.
 Los desplazamientos de los nudos.
 Reacciones.
 Fuerzas de elasticidad.

24.  Para cada respuesta cuantitativa en la
estructura, hay una línea de influencia para
cada carril de tráfico.
 Una línea de influencia puede ser vista como
una curva de valor de influencia trazada en los
puntos a lo largo del carril de tráfico. Para una
respuesta cuantitativa dada a una ubicación
dada en la estructura, el valor de influencia en
el punto de carga es el valor de que la
respuesta cuantitativa debido a una unidad de
fuerza concentrada hacia abajo actuando en el
punto de carga.

25. VEHÍCULOS.
Cualquier número de cargas vivas
vehiculares, o simplemente
vehículos, pueden ser definidos
para actuar en los carriles de
tráfico. Se debe utilizar tipos
estándares de vehículos conocidos
para el programa, o diseñar tú
propio uso de la especificación
general de vehículos.

26. DIRECCIÓN DELAS CARGAS.
Todas las cargas vivas vehiculares representan el
peso y son asumidas para actuar hacia abajo,
en la dirección de coordenada global z.

27. APLICACIÓN DE LAS CARGAS.
Cada vehículo consiste de uno o más
puntos concentrados y/ ó cargas lineales
uniformes. Éstas actúan sobre la línea
central del carril, etc. A lo largo las líneas
paralelas a los elementos del carril, la
compensación horizontalmente desde
los elementos del carril para la
excentricidad del carril.

28. OPCIÓN PARA PERMITIR REDUCIR LA
RESPUESTA GRAVITACIONAL.
Se tiene la opción de permitir reducir las
cargas gravitacionales de la respuesta.
Si se escoge esta opción, todas las
cargas concentradas y cargas uniformes
podrían ser aplicadas al valor completo
sobre la línea total de influencia, sin
tener en cuenta el clima o no las
reducciones gravitacionales de
reducción y su respuesta.

29. VEHÍCULO GENERAL.
El vehículo general puede
representar un vehículo actual o un
vehículo hipotético utilizado por un
código de diseño. La mayoría de
camiones y trenes pueden ser
modelados por el vehículo general
del SAP2000.

30. ESPECIFICACIÓN:
Para definir un vehículo. Se puede
especificar:
n-1 distancias positivas, d, entre los pares
de ejes; un distancia del eje interno
puede ser especificada como un rango
desde dmáx y dmín, donde 0< dmín≤
dmáx, y dmáx= 0 es usado para
representar una distancia máxima del
infinito.

31. n cargas concentradas, p, en los ejes.
n+1 cargas uniformes, w, la carga inicial, las
cargas internas en los ejes, y las cargas finales.
Las cargas flotantes concentradas; cualquiera de
los dos:
 Una carga única flotante, px, para todas las
cantidades, ó
 Un par de cargas flotantes:

32.  Una carga pm para los momentos del claro en los
elementos del carril. Esta carga recibe un tratamiento
especial para los momentos en el claro sobre los
soportes, como se describe abajo, y
 Una carga pxm para todas las cantidades de respuesta
excepto los momentos del claro en los elementos del
carril.

33. Notas:
Todas las cargas están actuando en los puntos de
carga o en la línea uniforme de cargas sobre la
línea central del carril.
Cualquiera de estos puntos de carga o línea
uniforme de cargas puede ser nula.
El número de ejes, n, puede ser cero o más.
Uno de los espaciamientos entre ejes, d2 a través
dn, puede variar sobre un rango especificado.
Las ubicaciones de las cargas px, pm, y pxm son
arbitrarias.

34. “Negativo” los momentos en el claro sobre los
soportes en los elementos del carril.
Las fuerzas verticales en el interior de los apoyos
y/o los soportes interiores.
La cantidad de otras respuestas que los dos tipos
anteriores.
El número de ejes, n, puede ser cero, solo en el
caso en el cual una carga uniforme y cargas
flotantes concentradas puedan ser
especificadas.

35. MOVIMIENTO DEL VEHÍCULO
Cuando un vehículo se aplica tráfico a
un carril de, los ejes se mueven a lo
largo de la longitud del carril a donde
los valores máximas y mínimos se
producen para cada cantidad
respuesta en cada elemento. Para
asimétricos (de adelante hacia atrás)
Vehículos, se consideran viajes en
ambas direcciones.

36. CATEGORÍAS VEHÍCULO DE RESPUESTA
Con el fin de cumplir con ciertos requisitos de la
AASHTO HL carga de diseño vehicular viva
(AASHTO, 2004), las cantidades de respuesta
disponibles se dividen en las siguientes
categorías:

37. 1
momentos "negativos" abarcan más de los
soportes en los elementos solamente de carril
Un periodo de momento «negativo» se de define
como el momento que causa tensión en la cara
superior en mas de un elemento lane.
SAP2000 considera todos los momentos
"negativos" de envergadura en los elementos
de carril para estar en esta categoría sin tener
en cuenta la ubicación de los puertos SUP
(muelles).

38. 2
(2) Las reacciones en los soportes interiores (pilares).
Se toma de dos formas:
• Una fuerza axial de compresión en elementos de
bastidor verticales, donde la vertical se define de 15°
respecto al eje Z.
• El componente local más arriba de las
reacciones y fuerzas de resorte. Por ejemplo:
- Positivo F3 si el eje de la articulación local 3 esta más
arriba
- F2 negativo si la articulación del eje -2 local esta más
hacia arriba

39. El programa determina automáticamente
si estos componentes de fuerza
corresponden a un apoyo interior de la
forma de la línea de influencia. Si el
valor mínimo influencia absoluta no se
produce en cada extremo de la línea de
influencia, el soporte se considera que
es interior.

40. 3
No los datos mencionados en (1) y (2)
Usted puede especificar para cada vehículo o no
para calcular cada una de estas tres categorías
de respuesta utilizando parametros como el
supmom, intsup y otros, respectivamente.
Cada uno de estos parámetros pueden tomar
cualquier valor Y (sí) o N (no). El valor
predeterminado es Y para los tres. Esto le
permite precisar vehículos diferentes para las
distintas categorías de respuesta.
Usted debe estar seguro de que cada categoría de
respuesta es capturado por al menos un
vehículo en cada carril cuando de multar a los
casos de carga en movimiento.

41. CARGAS FLOTANTES CONCENTRADAS
Las cargas flotantes concentrados (px, pm, y PXM)
se colocan en el punto del valor máximo de
influencia positiva (si existe) y el punto del valor
mínimo de influencia negativa (si la hay).

42. Puede especificar px, o el par y PXM pm.
Px carga flotante se utiliza igualmente
para todas las magnitudes de respuesta.
Pm carga flotante sólo se utiliza para
momentos span en los elementos de
carril.
PXM definida como el momento en el
plano local más vertical de un elemento
Lane:
 M3 si es perpendicular al eje local 2 es (por
defecto)
 M2 si es perpendicular al eje local

43. • Para cumplir los requisitos de la carga
AASHTO HS Lane (AASHTO, 1996) para
momentos negativos en tramos continuos. El
programa determina automáticamente los
tramos de la forma de la línea de influencia
mediante el uso de los dos valores de
influencia más negativa (si los hay) que están
separados por al menos un máximo local. Un
único valor de pm se utiliza para los momentos
"positivos" span.

44. LOS VEHÍCULOS ESTÁNDAR
Los siguientes tipos de vehículos estándar
están disponibles en SAP2000 para
representar cargas vivas vehiculares
especificadas en los diferentes códigos de
diseño. El tipo de vehículo se specifica
utilizando el tipo de parámetro.

45. HN-44 AND HSN-44
Los vehículos especificados con tipo = Hn-
44 y tipo = HSN-44 representan el
estándar AASHTO H y Cargas SA,
camiones, respectivamente. El n en el
tipo es un factor de escala entero que
especifica el peso nominal del vehículo
en toneladas. Así H15-44 es un nominal
de 15 toneladas de carga para camiones
H, y HS20-44 es un nominal de 20
toneladas de carga para camiones HS.

47. AML
Los vehículos especificados con
tipo = AML representan la
norma AASHTO Militar de carga
alternativo. Este vehículo se
compone de dos ejes 24 kip
espaciadas 4 pies de distancia.

48. HL-93K, HL-93M AND HL-93S
Los vehículos especificados con tipo = HL-93K representan la norma
AASHTO HL-93 de carga que consiste en el código especificado signo
de camión y la carga de signo de carril.
Los vehículos especificados con tipo = NS-93M representan la norma
AASHTO HL-93 de carga que consiste en el tándem código especificado
por el diseño y la carga de signo de carril.
Los vehículos especificados con tipo = NS-93S representan la norma
AASHTO HL-93 de carga que consta de dos códigos especificado de
camiones de signos y la carga de signo de carril, todo reducido en un
90%.