Análisis del coeficiente de disipación de energía "r" para una edificación incorporando interacción suelo estructura

Abstract

El estudio del comportamiento sísmico de las edificaciones ha demostrado que su capacidad, medida en términos del coeficiente modificación de respuesta sísmica R, se ve considerablemente afectada por la interacción suelo-estructura (ISE). Sin embargo, hay poca información sobre el efecto de este fenómeno en el coeficiente R para edificaciones que involucran muros estructurales, debido al alto costo computacional que demandan estos modelos. Por lo tanto, este proyecto de investigación estudia el efecto de la ISE sobre R, mediante un caso de estudio de una edificación irregular con muros estructurales y un sistema de cimentación de zapatas aisladas cargadas excéntricamente a través de un modelo de análisis no lineal estático de plasticidad concentrada computacionalmente eficiente, en el software SAP-2000. Se estudiaron los efectos de un suelo con velocidades de onda de corte (Vs) entre 360 (m/s) y 180 (m/s), modelados como resortes discretos e independientes contemplando la plasticidad del suelo y el levantamiento de los cimientos. Se determinaron las curvas de capacidad y los valores de R en la dirección no simétrica Y en sentido negativo (-Y) y positivo (+Y) y en la dirección X, para 39 modelos con pandeo; i) 1 modelo restringido en la base, ii) 19 modelos con comportamiento lineal del suelo, iii) y 19 modelos con comportamiento no lineal del suelo. Se compararon los resultados obtenidos de R respecto al modelo restringido en la base encontrando que los valores de R aumentaron al incluir los efectos de ISE siendo más notorio este cambio en la dirección X donde la fuerza sísmica afectó a los muros fuera del plano, presentándose valores de R promedio con respecto al modelo restringido en la base en las direcciones X, +Y y -Y para suelo lineal de 103%, 12.7% y 2% y para suelo no lineal de 104%, 12.7% y 2.2%, respectivamente.