Comparación del método AASTHO y el SETRA  en Evaluación del desempeño dinámico en pasarelas ante vibraciones inducidas por peatones

Guerrero Lobo, José Antonio

Comparación del método AASTHO y el SETRA en Evaluación del desempeño dinámico en pasarelas ante vibraciones inducidas por peatones

dc.contributor.advisor	Garza Vázquez, Luis	spa
dc.contributor.author	Guerrero Lobo, José Antonio
dc.coverage.spatial	Medellín de: Lat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degrees Long: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degrees	eng
dc.creator.degree	Magíster en Ingeniería	spa
dc.creator.email	jguerr20@eafit.edu.co	spa
dc.creator.email	jagl10@hotmail.com	spa
dc.date.accessioned	2023-05-11T16:00:14Z
dc.date.available	2023-05-11T16:00:14Z
dc.date.issued	2022
dc.description	Este trabajo de profundización está enfocado a determinar si la metodología propuesta por “AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS LRFD GUIDE SPECIFICATIONS FOR THE DESING OF PEDESTRIAN BRIGDES” AASTHO,(2012) , que implementa una derivación de las ecuaciones propuestas por Allen & Murray (1993), para ser usadas cuando la frecuencia vertical no supera el rango inferior de 3Hz, son adecuadas para diseñar pasarelas que tengan niveles de confort aceptables ante vibraciones inducidas por peatones. Se verificara mediante la comparación de resultados entre la metodología del AASTHO,(2012) y la del Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements Setra,(2006). La metodología del trabajo se basó, en el análisis analítico con comprobación mediante modelos matemáticos y dos casos reales. Se definieron cinco familias de pasarelas con tipologías de estructuras comúnmente utilizadas en Colombia y que presentan frecuencias en la zona de riesgo por resonancia. Por cada familia se definieron tres especímenes de igual estructura pero variando la longitud libre entre apoyos con una longitud promedio de 30 ml, de esta manera se logró obtener variaciones en las frecuencias naturales de las familias que permitieran observar su efecto en la respuesta dinámica. Posteriormente se hicieron las verificaciones requeridas por la metodología del AASTHO,(2012) y se les practico la evaluación del desempeño dinámico del Setra, (2006) para tres densidades de peatones realizando un toral de 45 análisis. De los resultados obtenidos de los análisis a las familias de pasarelas se determinó que; en algunos casos aun cumpliendo los requisitos del método de la AASTHO,(2012) las pasarelas tenían niveles de confort mínimos o inaceptables basados en el método Setra, por lo cual el método AASTHO no es confiables para el diseño de pasarelas ante vibraciones inducidas por peatones. Adicionalmente se realizó la evaluación del desempeño dinámico ante vibraciones en dos casos reales; una que tiene niveles adecuados de confort, otra que presentó vibraciones excesivas y debió ser reforzada con un apoyo intermedio. En el primer caso real, Pasarela de la universidad EAFIT, se determinó que; no cumplía con el límite inferior de la AASTHO,(2012) de 3hz ya que su frecuencia fundamental es de 2.32 Hz, por ello se evaluó con la ecuación (6-1) de la AASTO,(2012), obteniendo un valor incongruente ya que dio valores de frecuencias negativas, luego se evaluó la ecuación (6-2) de la AASTO,(2012), obteniendo que cumple el requisito y no debería presentar problemas de vibraciones. Posteriormente se realizó en análisis de desempeño dinámico siguiendo la metodología Setra, concluyendo que los niveles de confort son aceptables. En este caso tanto la metodología del AASTO,(2012), y Setra, (2006) coinciden con el comportamiento real de la estructura. En el segundo caso real, pasarela metálica Pan de Azúcar, se determinó que; no cumplía con el límite inferior de la AASTO,(2012) de 3hz ya que su frecuencia fundamental es de 2.63 Hz, se evaluó con el con las ecuaciones (6-1), y (6-2) de la AASTO,(2012), cumpliendo en ambos casos por lo cual cumple el requisito y no debería presentar problemas de vibraciones. Posteriormente se realizó en análisis de desempeño dinámico siguiendo la metodología Setra, concluyendo que los niveles de confort son inaceptables. En este caso se evidencia que aun cumplimiento los requisitos de la AASTHO, el método del Setra predijo que los niveles de confort no serán adecuados, comportamiento que coincide con la respuesta real de la estructura durante su operación, la cual debió ser reforzada debido a problemas de vibraciones. Se concluyo en esta investigación que la ecuaciones (6-1) y (6-2), de la AASTO,(2012), no son confiables para diseñar pasarelas que tengan niveles de confort aceptables ante vibraciones inducidas por peatones. Palabras clave: desempeño dinámico en pasarelas, vibraciones inducidas por multitudes, vibraciones en puentes peatonales, vibraciones laterales, interacción humano estructura, Setra, AASHTO.	spa
dc.description.abstract	This deepening work is focused on determining if the methodology proposed by "AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS LRFD GUIDE SPECIFICATIONS FOR THE DESING OF PEDESTRIAN BRIGDES" AASTHO,(2012), which implements a derivation of the equations proposed by Allen & Murray (1993), to be used when the vertical frequency does not exceed the lower range of 3Hz, are suitable for designing walkways that have acceptable levels of comfort against vibrations induced by pedestrians. It will be verified by comparing the results between the AASTHO methodology, (2012) and that of the Service d'études sur les transports, les routes et leurs aménagements Setra, (2006). The methodology of the work was based on the analytical analysis with verification through mathematical models and two real cases. Five families of footbridges were defined with typologies of structures commonly used in Colombia and that present frequencies in the zone of risk due to resonance. For each family, three specimens of the same structure were defined but varying the free length between supports with an average length of 30 ml, in this way it was possible to obtain variations in the natural frequencies of the families that allowed observing their effect on the dynamic response. Subsequently, the verifications required by the AASTHO methodology (2012) were made and the dynamic performance evaluation of the Setra (2006) for three pedestrian densities was carried out, performing a total of 45 analyses. From the results obtained from the analysis of the gateway families, it was determined that; in some cases, even meeting the requirements of the AASTHO method, (2012) the walkways had minimal or unacceptable comfort levels based on the Setra method, for which the AASTHO method is not reliable for the design of walkways against vibrations induced by pedestrians . Additionally, the evaluation of the dynamic performance against vibrations was carried out in two real cases; one that has adequate levels of comfort, another that presented excessive vibrations and had to be reinforced with an intermediate support. In the first real case, Gateway of the EAFIT university, it was determined that; did not comply with the lower limit of the AASTHO,(2012) of 3hz since its fundamental frequency is 2.32 Hz, for this reason it was evaluated with the equation (6-1) of the AASTO,(2012), obtaining an incongruous value since which gave negative frequency values, then equation (6-2) of the AASTO (2012) was evaluated, obtaining that it meets the requirement and should not present vibration problems. Subsequently, a dynamic performance analysis was carried out following the Setra methodology, concluding that the comfort levels are acceptable. In this case, both the AASTO (2012) and Setra (2006) methodology coincide with the real behavior of the structure. In the second real case, Pan de Azúcar metal footbridge, it was determined that; did not meet the lower limit of the AASTO, (2012) of 3hz since its fundamental frequency is 2.63 Hz, it was evaluated with the equations (6-1), and (6-2) of the AASTO, (2012 ), complying in both cases for which it meets the requirement and should not present vibration problems. Subsequently, a dynamic performance analysis was carried out following the Setra methodology, concluding that the comfort levels are unacceptable. In this case, it is evident that even meeting the AASTHO requirements, the Setra method predicted that the comfort levels will not be adequate, a behavior that coincides with the real response of the structure during its operation, which had to be reinforced due to problems. of vibrations. It was concluded in this investigation that the equations (6-1) and (6-2), of the AASTO, (2012), are not reliable to design footbridges that have acceptable levels of comfort before vibrations induced by pedestrians. Keywords: dynamic walkway performance, crowd-induced vibrations, pedestrian bridge vibrations, lateral vibrations, human-structure interaction, Setra, AASHTO.	spa
dc.format	application/pdf	eng
dc.identifier.ddc	624.252 G934
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10784/32455
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Universidad EAFIT	spa
dc.publisher.department	Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería	spa
dc.publisher.place	Medellín	spa
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería	spa
dc.rights	Todos los derechos reservados	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	spa
dc.rights.local	Acceso abierto	spa
dc.rights.uri	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Setra	spa
dc.subject	AASHTO	spa
dc.subject	Desempeño dinámico en pasarelas	spa
dc.subject	Vibraciones inducidas por multitudes	spa
dc.subject	Vibraciones en puentes peatonales	spa
dc.subject	Interacción humano estructura	spa
dc.subject.keyword	Crowd-induced vibrations	spa
dc.subject.keyword	Pedestrian bridge vibrations	spa
dc.subject.keyword	Human-structure interaction	spa
dc.subject.lemb	RESISTENCIA DE MATERIALES	spa
dc.subject.lemb	DISEÑO DE ESTRUCTURAS	spa
dc.subject.lemb	MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN	spa
dc.subject.lemb	ESFUERZOS Y DEFORMACIONES	spa
dc.title	Comparación del método AASTHO y el SETRA en Evaluación del desempeño dinámico en pasarelas ante vibraciones inducidas por peatones	spa
dc.type	masterThesis	eng
dc.type	info:eu-repo/semantics/masterThesis	eng
dc.type.hasVersion	acceptedVersion	eng
dc.type.local	Tesis de Maestría	spa
dc.type.spa	Monografía	spa