Influencia del contenido de frecuencias de los registros en la respuesta de estructuras de hormigón armado

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2013-12

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Universidad de Valparaíso

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Escuela de Ingenieria Civil

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Cada estructura tiene una respuesta distinta ante un evento sísmico, esta dependerá tanto de sus propiedades dinámicas, periodo y frecuencia natural. Pero su respuesta también será su respuesta por las características del sismo en donde destacan la aceleración máxima, duración del movimiento fuerte y contenido de frecuencias del registro. Distintas publicaciones destacan que el contenido de frecuencias de los registros es fundamental para estimar los daños en una estructura ante un movimiento sísmico, como por ejemplo: Saragoni y Araya sostienen que "para comparar registros distintos desde el punto de vista de su potencialidad destructora habría que tener en cuenta la influencia de la aceleración máxima, de la duración de la zona de movimiento fuerte y de su contenido de frecuencias medido por la intensidad de cruces por cero". Orosco y Alfara en el 2007 mencionan que "además de los valores máximos y la duración efectiva de los sismos, el contenido de frecuencias es decisivo para determinar el potencial destructivo de los sismos". Los estudios muestran que, dada ciertas condiciones, existe amplificación de la señal sísmica a medida que la distancia entre la cota de terreno y la roca basal aumenta, esto se debe a que los estratos superiores funcionan como filtros de frecuencias amplificando la duración del registro y su contenido de frecuencias. Esta situación se observa en el sector del plan de Viña del Mar, donde el estrato arenoso aumenta su espesor a medida que se acerca al sector costero, justamente donde las estructuras sufrieron mayores niveles de daño que estructuras más alejadas de la costa, ubicadas en el mismo tipo de suelo. Se postula que el contenido de frecuencias del sismo influenció la respuesta de estas estructuras. De ahí la importancia de determinar el contenido de frecuencias de los registros y evaluar la respuesta en estructuras de hormigón armado. Actualmente, el diseño sísmico en Chile se basa en fuerzas, las cuales se obtienen a partir del espectro elástico reducido, de acuerdo a la normativa vigente, Decreto Supremo N°61. En general, la mayor parte de las normas sísmicas adoptan los espectros de diseño elástico para definir las acciones de diseño, el cual en ningún caso corresponde a la envolvente de los espectros de respuesta si no que a un valor medio considerando algún nivel de desviación estándar. [Chopra ,2006]. En la figura 1.1 se muestra el espectro de desplazamientos de diseño que establece el Decreto Supremo N°61 para la Zona Sísmica 3- Suelo tipo D, el cual no considera los valores máximos del espectro de respuesta de la ciudad de Concepción. Estos valores máximos se deben exclusivamente al contenido de frecuencias de los registros.

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Auspiciador

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ENSAYOS, HORMIGON, SUELOS

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