El tráfico vehicular, tanto en carreteras como en zonas urbanas, ha llegado a ser un tema de fuerte preocupación e intenso debate a nivel mundial. Actualmente, se observa un crecimiento pronunciado del parque vehicular aunado al envejecimiento y deterioro de la infraestructura vial. El costo de mantenimiento de puentes carreteros incrementa exponencialmente, ya que algunas de estas construcciones han llegado al fin de su periodo de vida útil. La evaluación de los puentes ante el fenómeno de fatiga es necesaria para realizar una prevención temprana y evitar fallas estructurales. En este trabajo de tesis se propone una metodología para el análisis estadístico de cargas de vehículos pesados, pronóstico de valores extremos de cargas y efectos de fatiga en puentes carreteros de acero. Dicha metodología se ha sistematizado creando un programa de cómputo que lleva por nombre ¿DIP - Diagnostico Estadístico y de Fatiga en Puentes¿, desarrollado con algoritmos en lenguaje C en el compilador Visual Studio. En la parte de estadística se obtienen histogramas de frecuencia, sus distribuciones Gaussianas y bimodales, así como sus parámetros característicos, con el fin de conocer el comportamiento probabilístico de demanda. En el estudio de valores extremos se aplican cuatro métodos: Modelo de Gumbel Asintótico, Proceso de Poisson Suavizado, Valores Extremos Generalizado (GEV) y Picos de Rebase de Umbral (POT), destacando la implementación y precisión de éste último para la predicción de valores máximos de cargas esperados, en función del periodo de retorno. El análisis de fatiga se realiza mediante un proceso similar al recomendado por el Código Europeo (Eurocode), que consiste en la obtención de líneas de influencia, superposición de cargas, conteo de ciclos de esfuerzos y la aplicación de la Regla de Miner para la evaluación de daño acumulado y predicción de vida a fatiga. Todo el trabajo se sustenta, primordialmente, en la medición y manejo de datos de pesaje dinámico de vehículos (WIM). Para la aplicación del programa DIP se utilizaron registros de vialidades y características de puentes de Francia, proporcionados por el Laboratorio Central de Puentes y Caminos (LCPC), esperando tener próximamente registros de WIM de carreteras mexicanas.
Vehicular traffic both on roads and in urban areas has become a topic of great concern and intense debate worldwide. Currently, there is a pronounced growth of vehicle fleet coupled with aging and increasing damage in road infrastructure. Maintenance cost of highway bridges increases exponentially, due to many of these constructions have reached the end of its useful life period. The assessment of the bridges to the phenomenon of fatigue is necessary for early prevention and avoids structural failure. In this document proposes a methodology to the statistical analysis of heavy vehicle loads, extreme values of loads and effects of fatigue in steel highway bridges. This methodology has been systematized by creating a computer program which is named "DIP - Diagnostico Estadístico y de Fatiga en Puentes¿, which was developed with algorithms of language C in the Visual Studio compiler. In the statistics part frequency histograms, their Gaussians and bimodal distributions and their characteristic parameters are obtained, in order to know probabilistic behavior of demand. In the study of extreme values apply four methods: Gumbel Asymptotic Model, Thinned Poisson Process, General Extreme Value (GEV) and Peaks Over Threshold (POT), highlighting the implementation and precision of the latter for maximums values load expected in function of return period. Fatigue analysis performs using a process similar to that recommended by the European Code (Eurocode), which consists in obtaining influence lines, overlapping of loads, count of stress cycles and application of Miner's Rule for the evaluation of cumulative damage and the prediction of fatigue life. All work is based primarily on the measurement and management of Weigh In Motion files (WIM). For application of DIP program roads records and France bridges were used, which were provided by Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC), hoping to have soon WIM records of Mexican highways.
