Factores De Reducción De Fuerzas Sísmicas Para El Diseño De Estructuras Con Sistemas Pasivos De Disipación De Energía

Abstract

RESUMENLos reglamentos actuales de diseño sísmico no contemplan explícitamente el diseño de estructuras con sistemas de disipación pasiva de energía. Uno de los aspectos más importantes para el desarrollo de una metodología para el diseño de este tipo de estructuras es el planteamiento de métodos para estimar sus fuerzas sísmicas de diseño. Con base en el estudio de la respuesta de sistemas de un grado de libertad ante la acción de acelerogramas registrados en México durante eventos sísmicos recientes, se proponen expresiones para estimar el factor de reducción que debe utilizarse para reducir el espectro de diseño elástico de resistencia para establecer fuerzas sísmicas de diseño para sistemas con diferente capacidad de deformación plástica y de disipación de energía viscosa. Se ofrecen expresiones para suelo firme y suelo blando, en donde el valor del factor de reducción se estima en función del periodo de la estructura, de su demanda máxima de ductilidad y de su coeficiente equivalente de amortiguamiento. SUMMARYCurrent seismic design codes do not contemplate explicitly the design of structures having passive energy dissipation systems. One important issue for the development of a design methodology for these structures is the formulation of methods to estimate their design seismic forces. From the study of the response of single degree of freedom systems subjected to accelerograms recorded during recent seismic events in Mexico, expressions to estimate the value of the reduction factor that should be used to reduce the elastic strength design spectra to establish the design seismic forces for systems having different plastic deformation and viscous energy dissipation capacities, are derived. Expressions corresponding to firm and soft soil sites are presented, in which the value of the reduction factor is estimated as a function of the period, maximum ductility demand and equivalent viscous damping coefficient of the structure. INTRODUCCIÓNDesde hace tiempo, el diseño sismorresistente de las estructuras considera que la resistencia lateral que debe suministrársele a una estructura de ocupación estándar, para que exhiba una Artículo recibido el 22 de febrero de 2001 y aprobado para su publicación el 11 de septiembre de 2001. Se aceptarán comentarios y/o discusiones hasta cinco meses después de su publicación.(1) Universidad Autónoma Metropolitana. Departamento de Materiales. Av. San Pablo # 180. Col. Reynosa,

Analysis of the Influence of the Use of Seismic Dissipators in Buildings

“…Por lo que implica que la combinación de comportamiento plástico con disipación pasiva de energía representa una alternativa viable para resistir las acciones sísmicas y, por tanto, que es importante plantear para estimar el valor de Rµξ para estructuras con diferentes combinaciones de µ y ξ . [1] Los resultados obtenidos en una estructura, sin incluir los disipadores de energía, mostro que aún permanece prácticamente elásticos, después de que se han considerado los efectos de amortiguamiento adicionales proporcionados por los dispositivos disipadores. Es por ello por lo que el amortiguamiento efectivo de los disipadores de energía no excede el 30% del crítico en el modo fundamental del sistema y la máxima resistencia de todos los disipadores en un entrepiso, en la dirección del análisis, no debe exceder el 50% de la resistencia del resto de los elementos, esto, para desplazamientos asociados a movimientos con probabilidad de excedencia de 2% en 50 años.…”

Factores De Amortiguamiento Para Espectros De Desplazamiento De Sistemas Con Disipadores De Energía Histeréticos

“…Existen diferentes estudios que proponen expresiones para reducir las ordenadas espectrales sísmicas debido al amortiguamiento suplementario proporcionado a la estructura, por ejemplo: Del Valle, 1988;Naeim y Kircher, 2001;Arroyo-Espinoza y Terán-Gilmore, 2002;Bommer y Mendis, 2004;Cameron y Green, 2007;Hidalgo y Ruiz, 2010;Castillo y Ruiz, 2014. Estas expresiones son aplicables principalmente a sistemas con disipadores viscosos; sin embargo, existen muy pocas expresiones en la literatura que sean aplicables a sistemas con disipadores histeréticos (cuya disipación de energía depende del desplazamiento entre sus extremos), y que, además, sean útiles para el diseño sísmico basado en desplazamiento.…”

Influence of Seismic Behavior Factor on the Design of Building Structures for Low Seismic Demands Regions

“…In the current seismic design practice, nonlinear behavior is not necessarily associated with the collapse of the structure. The nonlinear behavior can be used to improve the structural response by (a) concentrating the damage in a few locations (b) dissipating the seismic energy, (c) reducing the initial cost of the structure, (d) avoiding partial or total collapse, and (e) taking advantage of the overstrength of materials among other features [1][2][3][4]. To have a good structural behavior several issues need to be considered, like an adequate structural concept, an appropriate detailing of the elements to allow nonlinear behavior and sufficient knowledge of materials among other issues related to the design and construction process [3,4].…”