Desde sus comienzos, los análisis sísmicos lineales y no lineales realizados en puentes atirantados se llevaron a cabo mediante métodos determinísticos. En estos, se asume que los movimientos sísmicos llegan a todos los apoyos de la estructura al mismo tiempo, es decir, ocurre una excitación sísmica uniforme considerando velocidades de propagación de la onda sísmica infinita (Soyluk y Dumanoglu 2000). Según (Luco y Wong 1986), los registros sísmicos obtenidos a partir de arreglos de acelerómetros tales como el SMART1 en Taiwán, revelaron variaciones en la onda sísmica en el espacio y el tiempo, de allí que en la década de los sesentas se inició la inclusión de métodos en los cuales la excitación sísmica era asíncrona, es decir, que los movimientos sísmicos llegaban a los apoyos con un desfase temporal, debido a que las velocidades de propagación de la onda sísmica se asumen finitas en función de la rigidez del suelo (Valdebenito y Aparicio 2005) (Burdette et al. 2006).
Los primeros análisis asíncronos se llevaron a cabo en estructuras extensas y de múltiples soportes tales como líneas de transmisión de energía (Mehanny et al. 2014), (Ghobarah et al. 1996), las presas (Bayraktar et al. 1996), edificios simétricos y asimétricos donde se puede evaluar la componente torsional debido a la excitación múltiple en sus apoyos según (Hao 1997), y líneas de vida (Deodatis 1996).
Investigadores interesados en el fenómeno asíncrono han enfocado sus esfuerzos en estudiar su efecto en puentes de diversas tipologías. Algunos ejemplos de dichos estudios son: (Wang et al. 1999) analizando puentes de grandes luces; (Alvarez et al. 2012), (Álvarez y Aparicio 2003) incluyendo asincronismo en puentes de luces medias como los puentes arco; (Nuti y Vanzi 2005) interesados en puentes de poca longitud; y otros como (Fernandez et al. 2013) quienes encontraron de manera general que si la longitud del puente es mayor a la longitud de onda del movimiento sísmico o que si existe algún accidente topográfico considerable, entonces partes del puente estarán sujetas a excitaciones diferentes y considerables en sus apoyos. En la misma línea, (Kaiming et al. 2013) también resaltan la importancia de realizar análisis asíncrono en puentes sometidos a cambios topográficos bruscos.
La presente revisión pretende mostrar el estado actual del conocimiento respecto a los aportes realizados por diferentes investigadores, quienes han estudiado el comportamiento de puentes sometidos a la excitación sísmica asíncrona. Con lo anterior, se pretende reunir las evidencias necesarias para determinar bajo qué condiciones debe realizarse un análisis asíncrono en puentes y que herramientas existen para llevar a cabo el tipo de análisis mencionado. Para cumplir dicho fin, el documento rescata los antecedentes, es decir, daños en estructuras atribuidos al asincronismo; los métodos de análisis disponibles con sus ventajas y desventajas; los requerimientos plasmados en normativas y guías de diseño, los cuales introducen el análisis asíncrono teniendo en cuenta parámetros como la longitud total del puente, el tipo de suelo de apoyo, entre otros; y los resultados obtenidos de análisis asíncronos en puentes agrupados por tipologías. El documento finaliza presentando las conclusiones relevantes de la revisión realizada.
Antecedentes
