Puentes pórtico: tipología y comportamiento

Abstract

El presente trabajo estudia las diversas tipologías de puentes pórtico con el objetivo principal de contrastar y complementar las aportaciones incluidas en el capítulo 9 del libro “Puentes: Apuntes para su diseño, cálculo y construcción” de D. Javier Manterola Armisen como una de las más importantes referencias de esta tecnología. Para ello, y en primer lugar, se revisa la historia de estos puentes, se clasifican las diferentes tipologías existentes, se relacionan con los criterios de aplicación más habituales y se analizan los distintos métodos constructivos que se utilizan normalmente para la construcción de los mismos. Posteriormente, el trabajo profundiza en algunas tipologías con un análisis más cuantitativo y realizando estudios paramétricos que analizan el comportamiento de tres tipos diferentes de puentes pórtico: en primer lugar, uno con las pilas rectas, a continuación, con las pilas inclinadas y, por último, un puente pórtico de pilas inclinadas al que se le añaden dos vanos de compensación. En cualquiera de los casos, el comportamiento global de la estructura está fundamentalmente relacionado con el momento flector de empotramiento que se genera en la unión entre la pila y el dintel, y se ha analizado su variación cuando se modifica la geometría, las condiciones del suelo o las cargas que se soportan. Dichos resultados permiten extraer las conclusiones de este trabajo que cuantifican la influencia que ejercen las variables enumeradas en las diferentes tipologías. De los resultados obtenidos se pueden desarrollar criterios complementarios que amplían los apuntes de referencia.

This project studies in-depth the different existing typologies of frame bridges. The main goal of it is to somehow check and complement the contributions on this matter from D. Javier Manterola Armisen in his book “Puentes: Apuntes para su diseño, cálculo y construcción”. Chapter 9, one of the top references in bridge engineering worldwide. Firstly, there is a look back on the history of these bridges, we classify all of them into five categories, we talk about their practicality according to the characteristics basically restricted by the achievable geometry and finally we discuss on the different constructive methods that are commonly used to build them. Later, this work deepens into some types of frame bridges through a rather quantitative analysis based on parametrical alterations of them. Three specific frames are analysed: the first one is a classic frame bridge with vertical piers, the second one is the same just differing in the inclination of the piers and the third one is a strut frame. The global behaviour of the structure is strongly linked to the bending moment at the partially fixed union between deck and pier. We will explain how frame bridges act by looking at how this bending moment varies. All the upcoming results will allow us to draw some conclusions concerning the structural behaviour of these peculiar bridges. From them we will be able to develop some sort of guidelines which will hopefully help us when it comes to considering one of these bridges as a solution of an engineering issue.