Análisis sísmico de silos circulares de concreto armado

Abstract

La presente investigación plantea una metodología de análisis dinámico y sísmico para silos de sección transversal circular hueca de concreto armado, mediante la identificación de los parámetros elásticos más relevantes que caracterizan a este tipo especial de estructura y la creación de un modelo lineal elástico que describe su comportamiento.

La metodología presentada considera que el material almacenado puede representarse como suelo, y describirse con las teorías de Mohr-Coulomb y Rankine. El modelo lineal elástico del silo está dado por un sistema masa-resorte, con un número determinado de elementos discretizados, que representa el silo como estructura. La interacción silo-grano ha sido modelada con resortes unidos a cada elemento discreto. Con el modelo, previamente calibrado con un análisis de sensibilidad, se planteó la ecuación diferencial del movimiento y a partir de allí se evaluaron los modos y períodos de vibración.

Una vez obtenidas las características dinámicas del silo, se calcularon las respuestas sísmicas elásticas mediante análisis modal y el método de combinación modal espectral, usando un registro de aceleraciones escalado a un espectro de diseño de la norma E030. Estas respuestas fueron comparadas con las obtenidas mediante el empleo del método de los elementos finitos (MEF) para validar el modelo propuesto.

Además, se compararon silos de diferentes parámetros geométricos y físicos, con el fin de determinar la incidencia en las respuestas sísmicas elásticas de los parámetros antes identificados.