Executive Secretary

XIV International Symposium on Structures, Geotechnics and Construction Materials

ESTRUCTURAS 2025

14th Colloquium on Structural Analysis, Design and Monitoring

Evaluation and adjustment of the mathematical model of the left Jorobas bridge by means of ambient vibration and non-destructive tests.

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Abstract

This research addresses the "Evaluation and Adjustment of the Mathematical Model of the Jorobas Izquierdo Bridge through Ambient Vibration and Non-Destructive Testing." This bridge, of crucial importance in Veracruz, Mexico, connects the Costera del Golfo and Transístmica highways over the Interoceanic Train railway tracks. Built in 1950, it suffered unforeseen settlements that required a reconstruction in 1989. Given the lack of original blueprints and design calculations, this study is fundamental to understanding its current condition.

The study employed ambient vibration tests using broadband seismographs to obtain the structure's fundamental period, a vital indicator of its condition. This non-invasive method identifies the bridge's behavior under external agents such as wind, traffic, and seismic events, and the resulting data were analyzed with Geopsy. Complementarily, non-destructive tests (visual inspection, sclerometry according to NMX-C-192-ONNCCE-2018, and reinforcement detection in columns) were performed to document its characteristics and calibrate the model, providing essential information in the absence of original documentation.

The main objective was to analyze the stability and structural condition of the bridge 36 years after its last reconstruction. The collected data were integrated into a mathematical model in CSI BRIDGE 2025 to simulate the bridge's behavior and compare it with the vibration results. The model included axes, lanes, material properties, cross-sections, and structural elements. The results validated the hypotheses by showing a notable similarity between the measured and calculated vibration periods, with minimal errors. This confirms the effectiveness of the combined methodology (in-situ testing and advanced modeling) for evaluating and adjusting the structure's numerical representation, which is vital for optimal management and maintenance.

Resumen

Esta investigación aborda la "Evaluación y ajuste de modelo matemático del puente Jorobas Izquierdo por medio de vibración ambiental y pruebas no destructivas". Este puente, de importancia crucial en Veracruz, México, conecta la carretera Costera del Golfo y la Transístmica sobre las vías del tren interoceánico. Construido en 1950, sufrió asentamientos imprevistos que requirieron una reconstrucción en 1989. Dada la falta de planos y memorias de cálculo originales, este estudio es fundamental para entender su estado actual.

En el estudio se emplearon pruebas de vibración ambiental con sismógrafos de banda ancha para obtener el periodo fundamental de la estructura, un indicador vital de su condición. Este método no invasivo identifica el comportamiento del puente ante agentes externos como viento, tráfico y sismos, y sus datos fueron analizados con Geopsy. Complementariamente, se realizaron ensayos no destructivos (inspección visual, esclerometría según NMX-C-192-ONNCCE-2018 y detección de aceros en columnas) para documentar sus características y calibrar el modelo, lo que proveyó información esencial ante la ausencia de documentación original.

El objetivo principal fue analizar la estabilidad y la condición estructural del puente tras 36 años desde su última reconstrucción. Los datos recolectados se integraron en un modelo matemático en CSI BRIDGE 2025 para simular el comportamiento del puente y compararlo con los resultados de vibración. El modelo incluyó ejes, carriles, propiedades de materiales, secciones y elementos estructurales. Los resultados validaron las hipótesis al mostrar una notable similitud entre los periodos de vibración medidos y calculados, con errores mínimos. Esto confirma la eficacia de la metodología combinada (pruebas in situ y modelado avanzado) para evaluar y ajustar la representación numérica de la estructura, lo que es vital para una gestión y mantenimiento óptimos.