Evaluación de la respuesta inelástica de modelos estructurales de edificios en función de la combinación de efectos sísmicos ortogonales

Abstract

En este trabajo se estudió el comportamiento inelástico de varios modelos estructurales de edificios con diferentes períodos de traslación en ambas direcciones ortogonales. Para cada modelo, el ángulo de incidencia del sismo varió de 0° a 90° con incrementos de 10°. La combinación de los efectos sísmicos ortogonales horizontales utilizados para el diseño varió para α=10%, 30%, 50%, 70% y 100%. Se analizaron doce registros sísmicos, 6 de suelo firme y 6 de suelo blando. Se utilizaron dos factores de reducción de las fuerzas elásticas de diseño (Q=2 y 4). En base a estos parámetros, se realizaron diferentes análisis. Para cada uno, se evaluaron las demandas de ductilidad de columnas y vigas, así como las distorsiones de entrepiso. Con estas distorsiones de entrepiso, se estimó el daño de los modelos para cada caso. Se evaluó el costo total de los modelos, considerando el costo inicial del edificio, los costos de reparación, las pérdidas de contenido, los costos de pérdida por rentas y las pérdidas debidas a personas heridas y fallecidas. Los principales resultados obtenidos muestran que el principal factor que afecta el costo total de los modelos fue el tipo de suelo, sin embargo, las otras variables también modifican la estimación del costo total. Para suelos firmes, el promedio del α óptimo es 0.85 para Q=2 y 0.9 para Q=4. Para suelos blandos el promedio del α óptimo es 0.20 para Q=2 y 0.30 para Q=4. Las demandas de ductilidad también varían en forma importante en función de las variables estudiadas. La principal variable que afecta las demandas de ductilidad es el ángulo de incidencia. Los valores de α que se aproximan en mayor medida a las demandas de ductilidad calculada con los valores de Q fueron los siguientes: para suelo firme, α=0.1 para Q=2 y α=0.5 para Q=4; para suelo blando, α=1.0 para Q=2 y α=0.7 para Q=4.