Este trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento de un tramo elevado de la línea 5 del Metro de Santiago durante el sismo del 27/02/2010. En dicho tramo, existe una red de acelerómetros de 12 sensores, que registró dicho sismo, que es el de mayor magnitud que ha afectado a la estructura. La estructuración del tramo es tipo viaducto. Cuenta con un sistema de aislación consistente en placas de neopreno reforzadas, apoyadas sobre capiteles de hormigón postensado soportados por pilares tipo cajón. Sobre las placas de neopreno, se apoyan vigas de hormigón pre y postensado que soportan la losa de hormigón postensado del viaducto. Este estudio comprende un análisis de los registros obtenidos para el sismo del 27/02/2010, tanto en el espacio del tiempo, como en el espacio de las frecuencias. Se comparan las aceleraciones máximas en campo libre, cepa y superestructura; y se determinan desplazamientos por doble integración de los registros en el tiempo. Del análisis de aceleraciones máximas se desprende que en dirección longitudinal, sobre el tablero la aceleración es menor que en la cepa y en las direcciones transversal y vertical son mayores. Además, existe amplificación de las aceleraciones en el tope de la columna, respecto a la base de ésta, en ambas direcciones horizontales. En dirección transversal, es notorio el cambio de frecuencias predominantes entre la viga y la cepa. A través de un análisis espectral, se identifican tres modos en la dirección longitudinal: 1,36 Hz, 2,47 Hz y 6,96 Hz; tres modos en la dirección transversal: 1,25 Hz, 3,03 Hz y 6,76 Hz; y dos modos en la dirección vertical: 5,04 Hz y 7,21 Hz. Además, se calibra un modelo computacional considerando comportamiento no lineal, de manera que reproduzca la respuesta real de la estructura durante el evento sísmico mencionado. Esto se realiza variando la rigidez de los resortes horizontales que modelan el suelo, la rigidez de los apoyos de neopreno, la rigidez del hormigón de la estructura, y el amortiguamiento modal de la estructura.

Ante la constante amenaza sísmica que posee la costa peruana, se pretende resolver el problema de seguridad en los puentes, garantizando su funcionalidad ante potenciales desplazamientos superiores a los normados por los códigos peruanos de diseño sísmico. Se propone como solución la utilización de los aisladores sísmicos conocidos como Péndulos de Triple Fricción para lograr controlar los desplazamientos que generan sismos máximos donde los aisladores elastoméricos no pueden hacerlo. Se establece un criterio de utilización de los espectros de respuesta sísmica para las pseudo-aceleraciones, que coincide con los eventos sísmicos pronosticados por las estadísticas del Instituto Geofísico del Perú. Se modelan ocho casos de puentes típicos de la zona de estudio, de acuerdo a los datos proporcionados por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. También, se elaboran plantillas de diseño para apoyos elastoméricos y péndulos de triple fricción según los códigos regentes y los principales fabricantes de estos tipos de aisladores. Finalmente, esta investigación busca proponer la tendencia a la necesidad de implementación de péndulos de triple fricción con el fin de garantizar la funcionalidad continua de los puentes aun en situaciones de eventos sísmicos extremos. / In view of the constant seismic threat posed by the Peruvian coast, it is intended to solve the safety problem in the bridges, guaranteeing their functionality in the event of potential displacements greater than those regulated by the Peruvian seismic design codes. As a solution, the use of seismic isolators known as Triple Friction Pendulums is proposed to control the displacements that generate maximum earthquakes where elastomeric isolators cannot. A criterion for the use of seismic response spectra for pseudo-accelerations is established, which coincides with the seismic events predicted by the statistics of the Geophysical Institute of Peru. Eight cases of typical bridges in the study area are modeled, according to the data provided by the Ministry of Transport and Communications. Also, design templates for elastomeric bearings and triple friction pendulums are developed according to the governing codes and the main manufacturers of these types of insulators. Finally, this research seeks to propose the trend towards the need for the implementation of triple friction pendulums in order to guarantee the continuous functionality of the bridges even in situations of extreme seismic events. / Tesis

La presente tesis fue realizada con el fin de poder comparar, en aspectos técnicos y económicos, el rendimiento y eficiencia de dos posibles soluciones de estructuración para un mismo hospital de siete pisos construido en concreto armado y en acero estructural. Se ha realizado el análisis modal espectral y el diseño de las componentes estructurales para los dos modelos. De acuerdo a los diseños se elaboraron metrados y presupuestos referenciales para cada caso. Ambas estructuras contarán con la protección sísmica de aisladores de núcleo de plomo en la base. Se comparará las estructuras en los ámbitos de rigidez, resistencia, costo y tiempo de realización; cada una de estas áreas tendrá un porcentaje de incidencia mediante el cual se asignará una calificación final a cada estructura. De esta manera, se presenta la discusión para cada criterio y la elección de la mejor opción para el caso de estudio.