Golpeteo sísmico estructural: fundamentos y simulación de sus efectos utilizando SAP2000 y Simulink

Abstract

El objetivo de la tesis es comparar y describir en diferentes escenarios la respuesta de modelos de contacto expuestos, para que el lector pueda decidir sobre qué modelo utilizar en sus proyectos e investigaciones particulares. La investigación es de carácter cualitativo y se basa en la revisión del estado del arte y en simulaciones realizadas en softwares comerciales como SAP2000 y Simulink. En el estudio, se analiza el golpeteo entre edificios con diferentes características dinámicas, utilizando un análisis Tiempo-Historia no lineal. Se evalúa el golpeteo entre dos pares de edificios aporticados de concreto armado y se utiliza el sismo de México SCT de 1985 como representación de un movimiento sísmico histórico en suelos blandos. El golpeteo se analiza en función de los desplazamientos y fuerzas de impacto. Los softwares muestran diferencias poco significativas en las respuestas estructurales de los desplazamientos de los entrepisos de los edificios estudiados y en las fuerzas de impacto registradas. Sin embargo, SAP2000 tiende a mostrar mayores magnitudes de fuerza de impacto y de desplazamientos de entrepiso a medida que se incrementa la cantidad de entrepisos de las edificaciones estudiadas, y registra un mayor número de impactos a comparación de Simulink. El edificio más rígido o de menor tamaño es el que sufre los mayores embates del golpeteo, siendo este efecto más notable en el caso de estudio de 7 y 4 pisos. Asimismo, los modelos de contacto lineales muestran respuestas dinámicas muy similares entre ellos. Sin embargo, el modelo de contacto elástico lineal (EL) destaca por su simplicidad conceptual y facilidad de implementación. En ese sentido, no se justificaría un esfuerzo adicional de cálculo numérico al implementar otro tipo de modelo de contacto.