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EVALUACION DEL COMPORTAMIENTO INELASTICO DE ESTRUCTURAS
MEDIANTE MODELOS ANALITICOS Y EXPERIMENTALES
[Universidad Nacional Federico Villarreal - Lima - Per]
Juan Carlos Guillen Tenorio i
Categora: Estructuras
Palabras Clave: Comportamiento inelstico, Anlisis dinmico no lineal de estructuras, Respuesta ssmica, Modelos estructurales a escala reducida, Mtodo Incremental (Pushover)
Sinopsis:
El comportamiento de las estructuras durante un evento ssmico es la mayor interrogante en el
campo de la ingeniera sismorresistente. Si bien el anlisis dinmico estructural ante un sismo pequeo
es una tarea relativamente sencilla ya que ste lo incursiona en el rango elstico, en donde son vlidas
las teoras de Resistencia de Materiales y Anlisis Estructural.
En cambio frente a los sismos de gran magnitud, las estructuras sufren grandes deformaciones,
sufriendo daos importantes e invalidando a su vez la teora de los pequeos desplazamientos (Respuesta
elstica). Por ello es importante entender el comportamiento de las estructuras en su estado lmite,
tambin conocido como Rango Inelstico.
En el presente trabajo se evala el comportamiento sismorresistente de estructuras regulares,
analizando principalmente la respuesta estructural en el rango inelstico. Actualmente es posible
determinar la respuesta no lineal de un modelo matemtico de un sistema estructural sujeto a acciones
dinmicas, debido al desarrollo de diferentes procedimientos de anlisis estructural. La concordancia de
la respuesta calculada con el verdadero comportamiento de la estructura durante un sismo depender
bsicamente de la calidad de la idealizacin estructural o modelo matemtico elegido y del
procedimiento de anlisis utilizado.
El mtodo consiste esencialmente en analizar la estructura empleando mtodos analticos para
obtener la respuesta inelstica estructural, uno de los mtodos analticos a emplear es el Mtodo
Incremental (Pushover), que bsicamente somete a la estructura a cargas horizontales que se
incrementan poco a poco con el fin de observar la formacin secuencial de rotulas plsticas hasta
convertirse en un mecanismo de colapso. El modelo estructural que se adoptara para el ensayo es el de
prtico tridimensional con masas concentradas de mltiples pisos de acero.
Debido a la dificultad de hacer ensayos a escala real y por otro lado la simulacin del efecto
dinmico, se desarrollar un modelo estructural a escala reducida en donde se someter a registros
ssmicos horizontales a travs de un simulador de aceleraciones ssmicas unidireccional Shake Table
II, con el objeto de comparar resultados tericos con los obtenidos en los ensayos. Principalmente se
verificara experimentalmente la secuencia de formacin de rotulas plsticas con los obtenidos
analticamente.
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El presente trabajo tiene como objetivo:
Analizar el comportamiento inelstico de las estructuras ante cargas excepcionales como las
cargas ssmicas.
Modelar una estructura a escala reducida para caracterizar el comportamiento de una estructura
real.
Someter al modelo estructural a aceleraciones ssmicas con el propsito de incursionarlo en el
rango inelstico.
Fuentes de consulta:
ASCE. (2000) FEMA 356, Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of
Buidings. Washington, D.C.
Dalmau, M. (2003). Analisis Plastico de Estructuras. Barcelona-Espaa: Ediciones UPC.
Muoz, A. (1999) Ingeniera Sismorresistente, Lima-Per: Ediciones PUCP.
Wakabayashi, M. Diseo de Estructuras Sismorresistentes.
i Estudiante, [email protected]