Análisis de la demanda sísmica en tanques rectangulares de base fija ante la actualización espectral del AIS 100-24 en zonas de amenaza sísmica baja, intermedia y alta.

Abstract

Esta investigación analiza el impacto de la actualización espectral propuesta en la AIS 100-24 sobre la demanda sísmica de tanques rectangulares de base fija en Colombia. Para ello, se evaluaron configuraciones geométricas definidas a partir de la relación entre la longitud y la altura del líquido, L/HL (esbelta, intermedia y ancha) y se consideraron ciudades representativas de amenaza sísmica baja, intermedia y alta. El análisis se desarrolló mediante la implementación en MATLAB del modelo simplificado de Housner, el cual permitió estimar las fuerzas hidrodinámicas, el cortante basal y el momento de volcamiento del fluido y comparar los resultados obtenidos a partir de los espectros de la NSR-10 y la AIS 100-24. Se encontró que la respuesta hidrodinámica del tanque está dominada por la componente impulsiva en todas las configuraciones, siendo esta la principal responsable del cortante y del momento basal, mientras que las geometrías esbeltas generan las mayores solicitaciones, especialmente en el momento de volcamiento. La comparación normativa muestra que la AIS 100-24 puede incrementar la demanda sísmica hidrodinámica, medida mediante el cortante basal y el momento de volcamiento. En Arauca se observaron incrementos cercanos al 22%-24%, mientras que en Mocoa las diferencias estuvieron alrededor del 10%-13%. En contraste, Popayán y Yopal presentaron variaciones mínimas o ligeramente negativas, del orden de ±1%. Además, se construyeron curvas de nivel para representar la variación del cortante basal hidrodinámico y del momento de volcamiento en función de los parámetros espectrales Sms y Sm1. En conjunto, los resultados evidencian que la respuesta hidrodinámica del tanque depende de la amenaza sísmica del sitio y de la geometría del tanque, siendo más crítica en configuraciones esbeltas ubicadas en zonas de mayor sismicidad.