Determinación de la fuerza axial en obenques considerando su rigidez flexional y una restricción rotacional elástica en sus apoyos

MARCELO A. CEBALLOS, CARLOS A. PRATO

Buenos Aires, Argentina

Conferencia; IV Conferencia Panamericana de Ensayos No Destructivos; 2007

Asociación Argentina de Ensayos No Destructivos y Estructurales

Una estimación precisa de la fuerza axial en obenques resulta particularmente útil en la evaluación de la seguridad de los obenques de puentes existentes. Los cambios inesperados en sus frecuencias naturales encuentran su origen en la pérdida de rigidez axial asociada con la rotura de alambres de su sección transversal. El presente trabajo trata sobre la interpretación de ensayos de vibraciones libres realizados en obenques a fin de medir su fuerza axial con buena precisión aún cuando sus frecuencias naturales resulten significativamente afectadas por su rigidez flexional y una restricción rotacional elástica en sus apoyos. La rigidez rotacional en los apoyos no puede determinarse con una exactitud adecuada de la secuencia de las frecuencias naturales identificadas en forma experimental debido a que este parámetro no afecta apreciablemente la progresión de sus valores. Las técnicas propuestas en este estudio permiten obtener aproximaciones de las rigideces rotacionales de los extremos que se ajustan iterativamente en función de los parámetros seleccionados para el proceso de optimización. Estos parámetros son precisamente la fuerza axial y la rigidez flexional del obenque que se ajustan en forma simultánea a través de la minimización de la diferencia entre las frecuencias naturales de un modelo analítico y los valores experimentales. Este enfoque resulta recomendable para evitar errores excesivos en la estimación de la fuerza axial en obenques cortos con valores de rigidez flexional relativamente altos tales como aquellos típicos en obenques de alambres paralelos embebidos en mortero cementicio muy utilizados para puentes atirantados hasta principios de los años 90's.