Simulación por elementos finitos y análisis de costo-beneficio de tapas de puente invertido-T a gran escala sesgadas con refuerzos tradicionales y sesgados

En el diseño de carreteras, las tapas de puente invertido-T (ITBC) se han utilizado ampliamente en los Estados Unidos. Dependiendo de los requisitos del proyecto, algunas ITBC necesitan ser sesgadas. En Texas, el método tradicional de ampliar el refuerzo transversal se utiliza para diseñar las ITBC sesgadas, como se indica en el Manual de Diseño de Puentes del Departamento de Transporte de Texas (TxDOT). Sin embargo, este método tiene desventajas significativas en términos de diseño y construcción. Para resolver las complejidades del método tradicional, se propone el método de refuerzo sesgado a TxDOT. En este documento, para ampliar el conocimiento del comportamiento estructural y el impacto económico del refuerzo sesgado en las ITBC, se realizan la simulación no lineal por elementos finitos (FE) y el análisis de costo-beneficio de 96 modelos de ITBC sesgadas a gran escala. Se investiga y compara el rendimiento estructural y económico de los especímenes según las siguientes variables de diseño: (1) ángulo de sesgo; (2) detalle del refuerzo transversal; (3) cantidad del refuerzo transversal; (4) presencia del refuerzo final; (5) tamaño del refuerzo diagonal final; y (6) la resistencia del concreto. El análisis por elementos finitos muestra que el refuerzo sesgado puede lograr un mejor rendimiento estructural que el método tradicional en términos de rigidez, ancho de fisura y capacidad última. Además, el método de refuerzo transversal sesgado reduce considerablemente los costos de diseño y construcción.