Método práctico para el dimensionamiento de disipadores viscosos en estructuras sometidas a acciones sísmicas

Abstract

El objetivo de la tesis es definir un procedimiento sencillo y eficaz para dimensionar disipadores viscosos, con el propósito de mejorar el comportamiento sismorresistente de las edificaciones. Se espera que este procedimiento sea, por su sencillez, de gran utilidad para el ingeniero de la práctica. Además, su uso se extiende al reforzamiento de estructuras existentes cuyo comportamiento frente a acciones sísmicas se considera no satisfactorio. En una primera parte se revisan otras propuestas de dimensionamiento de los disipadores, en particular la propuesta de Silvestri et al., justificando analíticamente el procedimiento que se propone en la tesis. En la etapa numérica del estudio se analiza primero el comportamiento de los modelos frente a movimientos sinusoidales a distintas frecuencias y con amplitudes consistentes con las de un sismo severo. Luego se analizan las mismas estructuras considerando registros de sismo ajustados al espectro de seudo-aceleraciones de la norma E.030. Finalmente, se realiza un estudio de la eficacia del procedimiento propuesto al aplicarlo a un edificio real sometido a la aceleración del suelo proveniente de sismosreales, comparando los resultados obtenidos para la edificación sin disipadores, con disipadores dimensionados según el método propuesto por Silvestri et al., y con disipadores dimensionados como se propone en la tesis. Se concluye que, dimensionando los disipadores como se propone en la tesis, se obtienen resultados similares a los de Silvestri et al., pero con una distribución de los disipadores viscosos más acorde con las caracteristicas dinámicas de las estructuras, y con menos amortiguamiento añadido.

The aim of this thesis is to define a simple and effective method for sizing viscous dampers, in order to improve the seismic behaviour of buildings . It is expected that,because of its ease of use, this procedure will be useful for the practical engineer. Furthermore, its use may be extended forthe seismic rehabilitation of structures. In the first part of the thesis other proposals for sizing dampers are reviewed, in particular the work of Silvestri et al., and the analytical basis for the procedure proposed in the thesis is presented. The numerical work in the thesis starts with the study of the response of several simple models with sinusoidal base accelerations at different frequencies, with amplitudes consistent with those of a severe earthquake. Then, the same structures are analyzed considering earthquake records modified to match the pseudo-acceleration spectrum of the Peruvian E.030 standard. Finally, a study of the effectiveness of the proposed method by applying it to a real buildingunder ground accelerations from real earthquakes, comparing the results of this building without dampers, with the method of Silvestri et al., and with dampers sized as is proposed in the thesis. It is concluded that by sizing the dampers as proposed in the thesis the results are similar or better than those of Silvestri et al., but with a distribution of the viscous fluid dampers in line with the dynamic characteristics of the structures, and with less added damping.