Simulación de remoción de columnas del sistema viga-losa-columna con Extreme Loading for Structures

Abstract

La tesis tiene como objetivo evaluar la respuesta estática de la remoción de múltiples columnas de un sistema viga-losa-columna y los mecanismos de falla con la aplicación de una herramienta de simulación avanzada como es el software Extreme Loading for Structures (ELS), basado en el Applied Element Method. Es decir, se estudió los comportamientos de un sistema viga-losa-columna frente a dos escenarios: (a) la remoción de una columna y (b) la remoción de dos columnas. Inicialmente, se realizaron tests de calibración para los parámetros más relevantes en ambos escenarios mediante simulaciones en ELS teniendo como base un experimento realizado por Kai Qian, Bing Li y Zhongwen Zhang (2016). Seguidamente, se realizó análisis cualitativos y cuantitativos para los resultados obtenidos de las simulaciones. Esto con el fin de refinar los valores de las propiedades de cada material que se iban a emplear para conseguir finalmente un resultado muy cercano al experimento. Posteriormente, se realizó una simulación final para cada escenario con el objetivo de evaluar la capacidad del software para capturar el comportamiento de los especímenes con las mejores condiciones para simular el ensayo real. Asimismo, se usaron los valores más adecuados obtenidos en cada uno de los test de calibración. Finalmente, se presentó los resultados de la simulación final los cuales arrojaron los siguientes valores: para el análisis cuantitativo, en el primer escenario se obtuvieron porcentajes de error de 45% para fuerza y de 20% para desplazamiento, mientras que en el segundo escenario se obtuvieron porcentajes de error de 15% para fuerza y de 11% para desplazamiento; con respecto al análisis cualitativo, se pudo observar que se tuvo una representación aproximada de los modos de falla con respecto a su intensidad, extensión y definición de las grietas en losas y vigas. Cabe mencionar, que el software Extreme Loading for Structures (ELS), basado en el Applied Element Method. Este software es uno de los más avanzados en la actualidad para el análisis estructural ya que admite la separación de elementos en el mallado. Además, podría reemplazar el tiempo de desarrollo de un experimento a escala puesto que se pueden realizar simulaciones complejas gracias a su sencillo e intuitivo interfaz.