Intensidad de Arias y duración significativa en análisis dinámico de estructuras
DOI:
https://doi.org/10.15517/ri.v32i2.49580Palabras clave:
Acelerogramas, análisis dinámico, daño estructural, duración significativa, espectros de respuesta, intensidad de AriasResumen
El uso de procedimientos y metodologías estandarizadas para realizar análisis dinámico no lineales (ADNL) está en aumento. En este tipo de análisis, varios de los criterios pueden ser definidos de forma arbitraria o seleccionados a criterio del experto, tal es el caso de la selección de los acelerogramas a ser utilizados como dato de partida para el ADNL. Por ejemplo, para este tipo de análisis, el Eurocódigo 8 (EC-8) sugiere seleccionar, y escalar o ajustar un número de registros de aceleraciones para que su espectro de respuesta sea compatible con el espectro de diseño objetivo. Sin embargo, tanto el EC-8 como diversos documentos normativos, no sugieren la consideración de parámetros sísmicos de la señal o diferentes medidas de intensidad, en el proceso de selección de estos acelerogramas. Es evidente que una selección inadecuada de los parámetros de entrada, incluyendo las acciones sísmicas, generaría resultados poco realistas y sin sentido físico. En este sentido, el presente estudio tiene como objetivo analizar la influencia de la intensidad de Arias (IA) y la duración significativa (Da5-95) en la selección de registros de aceleración compatibles con un espectro de diseño objetivo para la realización de ADNL. De forma particular, estudiamos la variación del daño estructural de un edificio a partir de cuatro acelerogramas, con diferentes IA y Da5-95, ajustados al mismo espectro de diseño. Los resultados demuestran diferencias significativas en el daño esperado. Los registros con mayor intensidad de Arias y duración significativa produjeron un daño estructural mayor a pesar de disponer del mismo espectro de respuesta. Se concluye que es relevante considerar estos parámetros sísmicos en la selección de acelerogramas para su uso en ADNL.
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Referencias
R. Chandramohan, J. W. Baker, y G. G. Deierlein, “Quantifying the influence of ground motion duration on structural collapse capacity using spectrally equivalent records”, Earthq. Spectra, vol. 32, no.2, pp. 927–950, 2016.
CEN, Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance-part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings. Brussels, Belgium: European Committee for Standardization, 2004.
A. Arias, “A measure of earthquake intensity”, Cambridge, MA, M.I.T. Press, pp. 438–483, 1970.
M. D. Trifunac y A. G. Brady, “A study on the duration of strong earthquake ground motion.”, Bull. Seismol. Soc. Am., vol. 65, no. 3, pp. 581–626, 1975.
J. J. Kempton y J. P. Stewart, “Prediction equations for significant duration of earthquake ground motions considering site and near-source effects”, Earthq. Spectra, vol. 22, no. 4, pp. 985–1013, 2006.
L. A. Pinzón, L. G. Pujades, A. Macau, E. Carreño, y J. M. Alcalde, “Seismic Site Classification from the Horizontal-to-Vertical Response Spectral Ratios: Use of the Spanish Strong-Motion Database”, Geosciences, vol. 9, no. 7, p. 294, 2019.
Y. Park y A. H. -S. Ang, “Mechanistic Seismic Damage Model for Reinforced Concrete”, J. Struct. Eng., vol. 111, no. 4, pp. 722–739, 1985.
Y. F. Vargas-Alzate, L. G. Pujades, A. H. Barbat, J. E. Hurtado, S. A. Diaz, y D. A. Hidalgo-Leiva, “Probabilistic seismic damage assessment of reinforced concrete buildings considering direccionality effects.”, Struct. Infrastruct. Eng., vol. 14, no. 6, pp. 817–829, 2018.
A. J. Carr, Ruaumoko 2D and 3D - Inelastic Dynamic Analysis Program. Christchurch, New Zealand:
Dept. of Civil Engineering University of Canterbury, 2002.
S. Otani, SAKE: A Computer Program for Inelastic Response of R/C Frames to Earthquakes.Illinois,
USA: University of Illinois Engineering Experiment Station, 1974.
J. B. Mander, M. J. N. Priestley, y R. Park, “Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete”,
J. Struct. Eng., vol. 114, no. 8, pp. 1804–1826, 1988.
CEN, European Standard EN 1992-1-1 Eurocode 2. Design of concrete structures – Part 1: General-Common rules for building and civil engineering structures. Brussels, Belgium: European Committee for Standardization, 2004.
Francisco J. Crisafulli y Athol J. Carr, “Proposed macro-model for the analysis of infilled frame structures”, Bull. New Zeal. Soc. Earthq. Eng., vol. 40, no. 2, pp. 69–77, 2007.
L. A. Pinzón, Y. F. Vargas-Alzate, L. G. Pujades, y S. A. Diaz, “A drift-correlated ground motion intensity measure: application to steel frame buildings”, Soil Dyn. Earthq. Eng., vol. 132, p. 106096, 2020.
L. A. Pinzón, S. A. Diaz, L. G. Pujades, y Y. F. Vargas, “An efficient method for considering the directionality effect of earthquakes on structures”, J. Earthq. Eng., vol. 25, no. 9, pp. 1679–1708, 2021
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