Evaluación de la capacidad estructural y refuerzo del viaducto Alaskan Way (Seattle, USA)

• Autores: Rodrigo Arias Crespo, Javier Antón Díaz, Guillermo Santamaría Caballero, Ignacio Abad González, Antonio García Povil
• Localización: Resúmenes de comunicaciones, 2014, ISBN 978-84-89670-80-8, págs. 315-316
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Structural capacity assessment and strengthening of the Alaskan Way viaduct (Seattle, USA)
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• Resumen
  • español

    El programa de sustitución del Viaducto del Alaskan Way (AWV) en la ciudad de Seattle está liderado por el Departamento de Transportes del Estado de Washington (WSDOT) en asociación con la Federal Highway Association, el condado de King y la ciudad y Puerto de Seattle.

    El viaducto, que forma parte de la autopista estatal SR99, fue construido en los años 50 y es una vía de comunicación vital para la región. Estudios llevados a cabo en los años 90 detectaron que el viaducto estaba cerca del final de su vida útil. Además, el terremoto Nisqually ocurrido en el año 2001 lo dañó de manera importante, lo que llevó a WSDOT a cerrarlo temporalmente para su inspección y reparación.

    Debido a que el viaducto sigue siendo vulnerable a otro terremoto y continúa mostrando signos de deterioro, en el año 2009 se aprobó un plan de sustitución del viaducto mediante un túnel que atravesará el centro de la ciudad.

    Un requisito de proyecto es el de mantener en servicio el viaducto durante la construcción del túnel. Dado que el túnel pasa por debajo del viaducto, induce asientos en sus cimentaciones, para lo cual se han proyectado medidas de mitigación.

    El objeto del proyecto ha consistido en evaluar la capacidad estructural del viaducto y la obtención de los esfuerzos inducidos por los asientos no mitigados con el fin de diseñar un refuerzo con fibra de carbono.

    El viaducto es un doble tablero de hormigón armado de 3.4km de longitud y 17.5m de ancho, compuesto por módulos de tres vanos. En donde el túnel cruza por debajo del viaducto, las luces son 20.7m/26.2 m/20.7m y está formado por vigas longitudinales exteriores (de hasta 2.6m de canto) que se apoyan directamente en los pilares (1.5m x 1.2m) y por otras vigas longitudinales interiores de 1.65m de canto que se apoyan en unas vigas transversales (de hasta 2.4m de canto) que unen las pilas entre sí.

    Debido a la gran rigidez de la estructura ha sido necesario un análisis paso a paso en el tiempo en el que se ha analizado la formación de rótulas plásticas producidas por las cargas permanentes, sobrecargas y los asientos producidos por el sismo.

    Partiendo de la situación actual de la estructura, se han evaluado los esfuerzos provocados por los asientos del túnel con el fin de reforzar el viaducto.

  • English

    The Alaskan Way Viaduct (AWV) replacement program in Seattle is led by the Washington State Department of Transportation (WSDOT) in partnership with the Federal Highway Administration (FHWA), King County, the City of Seattle, and the Port of Seattle.

    Constructed in the 1950s, the viaduct is a vital local and regional transportation link carrying State Route (SR) 99. Studies in the 1990s showed that the viaduct was nearing the end of its useful life. The 2001 Nisqually earthquake further damaged the viaduct, forcing WSDOT to temporarily close it for inspection and repairs. As the viaduct is vulnerable in another earthquake and continues to show signs of age and deterioration, in 2009 it was endorsed a plan replacing the AWV with a bored tunnel beneath downtown.

    The project requires that the Viaduct must be opened to traffic while tunneling. When the tunnel crosses under the viaduct induces settlements on the AWV foundations so mitigation measures have been designed.

    The goal of the project has been to assess the structural capacity of the viaduct and obtain the forces induced by the settlements in order to strengthen the viaduct with CFRP (carbon-fiber-reinforced polymer).

    The Viaduct is a 3.4 km long, 17.5 m width and three-span units make up the viaduct´s double-deck concrete structure. When the tunnel crosses under the viaduct, the unit has spans of 20.7m / 26.2 m / 20.7m. Large exterior girders (height=2.6m) span between columns (1.5x1.2m) in the longitudinal direction and longitudinal interior girders (height=1.65m) span between transverse crossbeams (height=2.4m) which span between columns at the bent locations. Due to the stiffness of the structure a step-by-step analysis has been carried out assessing the plastic hinges that have appeared due to permanent loads, live loads and settlements induced by the earthquake.

    From the present response of the structure, internal forces induced when tunneling have been obtained in order to strengthen the viaduct.