Análisis estático y dinámico de un puente arco con tablero intermedio mediante elementos finitos

Trabajo fin de Grado. Grado en ingeniería geológica. Curso académico 2020-2021.
[ES]El presente trabajo se lleva a cabo con la finalidad de hacer un análisis del comportamiento mecánico del puente arco intermedio de las Llamas en Santander, mediante el método de elementos finitos con el programa Abaqus. El objetivo es realizar el modelado del puente lo más real posible para su posterior análisis tanto estático como dinámico, donde se analizan las tensiones y desplazamientos a las que se encuentra sometida la estructura, verificando que no superan los límites impuestos por la normativa, igualmente se obtiene la intensidad del sismo que provocaría el colapso. En el análisis estático, se analizan las tensiones, comprobando que las de compresión y tracción no superen la resistencia de cálculo del hormigón. Sin embargo, en un primer modelo, se observó que existen zonas donde sobrepasan este límite, por lo que fue necesario mejorar el modelo con un pretensado, con el fin de eliminar o disminuir al máximo dichas zonas. También se analizan los desplazamientos, estudiando los valores máximos que pueden alcanzar. Por último, en el análisis dinámico, se obtienen las frecuencias naturales y modos de vibración, donde se estudia el efecto que causaría un determinado sismo sobre dicho puente y se determina qué intensidad pondría en riesgo la estabilidad de la estructura.
[EN]The present work is carried out in order to make an analysis of the mechanical behaviour of the intermediate arch bridge of Las Llamas in Santander, using the finite element method with AbaqusTM. The objective is making a model of the bridge as real as possible for its subsequent static and dynamic analysis, in order to evaluate the stresses and deformations the structure undergoes and verifying that they do not exceed the limits imposed by the regulations. The ground acceleration of an earthquake that would cause the bridge to collapse is obtained as well. In the static analysis, the stresses are analyzed, checking that the compression and tension stresses do not exceed the design strength of the concrete. However, in a first model, areas exceeding this limit were observed. So, it was necessary to improve the model with prestressed tendons, in order to eliminate or reduce these areas as much as possible. Displacements were also analyzed, studying the maximum values they could reach. Finally, in the dynamic analysis, the natural frequencies and modes of vibration are obtained. The effect that an earthquake would cause on that bridge is studied. The ground acceleration of an earthquake that could put the stability of the bridge at risk is determined.