Estudio analítico para detectar el daño estructural sísmico de un marco de concreto reforzado

Abstract

En este trabajo se desarrolla una metodología de evaluación del daño estructural sísmico, de un modelo analítico representativo de un marco de concreto reforzado. El modelo se calibró con los resultados de pruebas experimentales de un modelo de laboratorio. Se desarrollan expresiones analíticas para calcular las rigideces de entrepiso. Dichas ecuaciones son función de las masas y los periodos de vibrar del sistema. El modelo fue sometido a distintas intensidades de movimiento en su base asociadas a distintos niveles de daño. Para cada nivel de daño se obtuvieron los periodos del modelo y sus rigideces de entrepiso bajo vibración ambiental. La vibración ambiental se modeló mediante segmentos de ruido blanco y los periodos se obtuvieron con base en las funciones de respuesta en frecuencia del sistema (FRF). Con base en los periodos identificados en cada etapa de daño y utilizando las expresiones desarrolladas se pudo evaluar el deterioro de rigidez que había sufrido el modelo, respecto a su condición original. Esta pérdida de rigidez se relacionó con la distorsión de entrepiso del modelo, la cual se asoció con los niveles de daño establecidos por la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA). Con base en esto fue posible conocer que una pérdida en la rigidez de entrepiso inferior al 8 % ubica al modelo estudiado en un nivel de daño identificado como ocupación inmediata. Esta metodología para detección del daño estructural puede ser utilizada para implementar acciones de mantenimiento oportuno.