2.- Vibración Amortiguada.

VIBRACIONES AMORTIGUADAS EN PUENTES PEATONALES

            Con el diseño de estructuras cada vez más esbeltas y con mayores luces, pueden presentarse vibraciones incomodas para los usuarios y dañinas para la estructura.

       Debe tomarse como criterio la norma AASHTO para puentes peatonales, la cual en su numeral 1.3.2 especifica lo siguiente: “La frecuencia fundamental de un puente peatonal sin carga viva, debe ser mayor de 3.0 Hz para evitar el primer armónico”. A su vez, en los comentarios aclara lo siguiente: “El rango del primer al tercer armónico que pueden ser excitados por personas que caminan o trotan en el puente peatonal, está entre 2 y 8 Hz, con una frecuencia fundamental entre 1.6 y 2.4 Hz. Por ésta razón, los puentes con frecuencias fundamentales menores de 3 Hz, se deben evitar”.

En este punto tal vez nos preguntamos y no tengamos completa claridad acerca de cual es la real importancia de la frecuencia fundamental y sus armónicos. Lo que sí sabemos es que normalmente una estructura, vibra de una forma que es la sumatoria de sus formas modales y que cada una de estas formas modales tiene una frecuencia normal de vibración que puede ser excitada y que dependiendo de la frecuencia de excitación puede causar daños en la estructura como lo veremos a continuación.

            Es claro que en el diseño de estructuras debe evitarse que su frecuencia fundamental y la de sus armónicos sean del mismo orden que la frecuencia de la fuerza aplicada. En puentes peatonales, la frecuencia de la fuerza excitatriz varía en un rango relativamente amplio, dependiendo, de si las personas caminan a paso normal, a paso rápido, brincan o corren, lo cual es especialmente importante en la consideración de las vibraciones verticales. Seguidamente hacemos un breve análisis de los rangos de frecuencia que deben evitarse, no solo para las vibraciones verticales, sino para las horizontales, ya sean transversales o longitudinales.

        En los puentes peatonales podemos encontrar diferentes tipos de frecuencias:

·        Frecuencias verticales

En un puente peatonal pueden presentarse excesivas vibraciones verticales si su frecuencia fundamental está entre 1.6 y 2.4 Hz y por esto debe evitarse que la frecuencia fundamental del puente y sus armónicos estén en este rango.

Puentes sometidos a vibraciones con una frecuencia dominante de 2 Hz, pueden tener contribuciones en el segundo armónico y por esto, especialmente en puentes metálicos, debe evitarse el rango entre 3.5 y 4.5 Hz

Si se respetan los rangos indicados para la frecuencia del puente ya que la frecuencia excitatriz no puede modificarse, puede descartarse que se presenten problemas de vibraciones molestas para los usuarios y dañinos para la estructura.

·        Frecuencias horizontales transversales

Rara vez y solo en puentes muy flexibles transversalmente, debe evitarse el rango de frecuencias entre 0.8 y 1.2 Hz y en estos puentes ocasionalmente es conveniente evitar también el rango de frecuencias entre 2.6 y 3.4 Hz.

·        Frecuencias horizontales longitudinales

Rara vez y solo en puentes muy flexibles transversalmente, debe evitarse el rango de frecuencias entre 0.8 y 1.2 Hz y en estos puentes ocasionalmente es conveniente evitar también el rango de frecuencias entre 2.6 y 3.4 Hz.

     Bibliografia:

http://www.lgm.com.co/publicaciones/Publicaciones%203/ARTICULO%20VIBRACIONES%20EN%20PUENTES%20PEATONALES.pdf