Evaluación mixta del sistema de evacuación: interacción del comportamiento humano, basado en Agent Based Modelling, y estructural, con análisis tiempo-historia no lineal, de un edificio educativo de 8 pisos ubicado en San Isidro, Lima, Perú

Abstract

La presente investigación se realizó para evaluar el desempeño estructural y funcional del sistema de evacuación, de un edificio educativo superior durante un sismo severo, en atención a lo cual, se analizó mediante el método basado en Agent Based Modelling y Análisis Tiempo-Historia no Lineal. No obstante, el análisis no se limita solo a edificaciones esenciales; se puede aplicar para edificios importantes y comunes que concentran gran cantidad de personas, ya que el lineamiento que se plantea en esta tesis busca una alternativa más que se debe tener en cuenta en los proyectos de la construcción civil.

La información estructural y geotécnica del edificio en estudio, se recopila y se introduce en una base de datos para su análisis. Se realiza un procedimiento similar para la información relacionada de los ocupantes. Usando estas informaciones: a) Se determinará la fragilidad estructural y el colapso localizado, b) se establecerá la interacción de la persona con el colapso focalizado. Para el primer aspecto, se utilizará el historial de tiempo no lineal; para el segundo, el modelado basado en agentes se empleará para recrear la reacción de las personas que enfrentan el micro colapso.

Los resultados importantes de estas evaluaciones son: 1) Se ha localizado vigas, columnas y muros de corte colapsadas que afectan la evacuación; 2) Se ha ubicado de cuellos de botella, donde presentan gran concentración de personas durante la evacuación; y 3) se ha cuantificado a las personas afectadas, en términos de individuos atrapadas en el edificio que no pudieron evacuar.

The present investigation was carried out to evaluate the structural and functional performance of the evacuation system of a high-rise higher education building during a severe earthquake, which was analyzed using the Agent Based Modeling and Non-Linear Time-History Analysis method. However, the analysis is not limited only to essential buildings; it can be applied to important and common buildings that concentrate a large number of people, such as: Health establishments, airports, shopping centers, stadiums, condominiums, etc., since the guideline proposed in this thesis seeks one more alternative to be taken into account in civil construction projects.

The structural and geotechnical information of the building under study is compiled and entered into a database for analysis. A similar procedure is performed for the related occupant information. Using this information: a) the structural fragility and localized collapse will be determined, b) the interaction of the person with the focused collapse will be established. For the first aspect, nonlinear time history will be used; for the second, agent-based modeling will be used to recreate the reaction of people facing the micro collapse.

The important results of these evaluations are: 1) collapsed beams, columns and shear walls have been located, which make evacuation routes inoperable; 2) bottleneck areas have been located, where they present high concentration of people during evacuation; and 3) affected people have been quantified, in terms of individuals trapped in the building who could not evacuate.