Evaluación sísmica de sistemas estructurales utilizando el enfoque energético
Fecha
2014-01
Autores
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil
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Nota general
Resumen
Este trabajo de título utiliza el enfoque energético propuesto originalmente por G. Houser y desarrollado posteriormente por Uang y Bertero para analizar y evaluar el desempeño sísmico de cuatro sistemas con distintas formas de abordar un movimiento sísmico de alta intensidad para un mismo esqueleto estructural. El objetivo es determinar mediante el enfoque energético la configuración estructural que presenta una mejor respuesta según los requerimientos establecidos, considerando como criterio de aceptación que la estructura debe permanece operativa durante y después de un movimiento sísmico de alta intensidad. Se analiza uno de los principios básicos del
enfoque energético, donde la energía de entrada del sistema depende principalmente de la masa y del periodo fundamental de vibración. Se analiza la modificación de los parámetros de la ecuación de balance energético en función de los requerimientos, por ejemplo incorporando dispositivos adicionales de disipación de energía, aumentando la energía por deformaciones inelásticas de los elementos o una combinación de ambos. Otra alternativa analizada es disminuir directamente la energía que ingresa a la estructura mediante un sistema de aislación basal.
El caso de análisis corresponde a un eje representativo de un marco tradicional estructurado con marcos de hormigón armado ubicado en una zona sísmica 3 y sobre un suelo tipo C de acuerdo a la clasificación de la norma NCh 433 of96 Mod 2009 y el D.S. N°61. Se considera la demanda sísmica cuyo espectro de respuesta sísmico sea superior al espectro elástico para la zona 3 y tipo de suelo C.
La energía que entrega el sismo a la estructura se distribuye en energía almacenada o
mecánica y en energía disipada o de salida. La energía mecánica se traduce en movimiento que corresponde a aceleraciones y desplazamientos relativos entrepisos. Los que tienen directa relación con el daño en el contenido de la estructura y los elementos no estructurales. Para poder limitar la energía que almacena el sistema, es necesario un mecanismo de disipación que funcione de forma rápida y con un tiempo de reacción óptimo. Se hace énfasis en analizar este último fenómeno considerando que la energía ingresa de manera selectiva para instantes de tiempo determinados.
Descripción
Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
ESTRUCTURAS, HORMIGON, NORMA NCH 433