Análisis comparativo de la evaluación de la capacidad destructiva de terremotos

Abstract

Los terremotos recientes han mostrado gran potencial destructivo incluso en ciudades con construcciones modernas y destruye indefectiblemente aquellas construcciones que carecen de requisitos de diseño sismorresistente. En este trabajo se examinan distintos tipos de respuesta estructural y parámetros para evaluar la capacidad destructiva de los terremotos. Las características dinámicas de los registros sísmicos definen el nivel de severidad ó potencial de daño. Varios factores sísmicos que influyen en la respuesta dinámica de las estructuras son muy sofisticados. Por lo tanto, es de vital importancia elegir un parámetro de intensidad del terremoto apropiado para lograr una correlación precisa con el desempeño estructural. Existen varios métodos para determinar el potencial de daño, como la intensidad de Mercalli modificada, que son de carácter subjetivo, otras de carácter analítico, como la propuesta por Arias (1970) que considera sólo las características del registro sísmico. Otras medidas toman en cuenta la aceleración máxima de la estructura. Uno de los parámetros más usados para el análisis sísmico es la aceleración máxima del terreno (PGA). Esto se debe a que el PGA es fácil de medir y resulta adecuado para estructuras de período corto. Con el desarrollo tecnológico, la altura de los edificios aumentó, incrementando su período, obligando a desarrollar diversos métodos que involucran la energía disipada por deformaciones inelásticas (Zahrah y Hall, 1984; Bertero y Uang, 1988). El objetivo de este trabajo es evaluar las medidas de intensidad más utilizadas, con respecto a su capacidad para predecir la respuesta sísmica de edificios convencionales. La selección de los registros sísmicos utilizados para el análisis, poseen diferentes características de suelo, distancia epicentral, duración, amplitud y contenido de frecuencias, entre otras características, lo que sugiere una muestra representativa de algunos terremotos ocurridos en el mundo. Los resultados obtenidos con los diferentes parámetros existentes en la literatura, se comparan con el daño global observado en los terremotos estudiados y se destaca la importancia del sistema estructural para disminuir la capacidad destructiva de terremotos.

Large-scale damage from earthquakes in ordinary buildings has been observed in different countries, dwellings built without any technical advice were devastated and even modern buildings based on seismic design suffered damages. This study analyses different types of structural response and assesses the destructive capacity of earthquakes. The assessment of the destructive capacity or degree of severity of earthquakes is determined by dynamic parameters of seismic records. Many of those dynamic parameters governing the structural response are sophisticated. Hence, it is vital to identify the properest earthquake intensity index to represent the structural response of buildings with a good correlation with the building seismic performance. Many methods can be found in the literature to assessment of damage potential of earthquakes. Some measures of the destructive capacity of earthquakes, such as the modified Mercalli intensity, are of a subjective nature and are strongly influenced by the quality, type and density of the construction. Analytical ones, such as that proposed by Arias (1970), consider only the characteristics of the seismic record. Other measures take into account some structure property, such as the maximum acceleration of the structure. Traditionally, one of the most used parameter in seismic analysis is the peak ground acceleration (PGA). This is due to the fact that PGA measurement is simple and easy, and is the best suited for short period structures. This facilitated the use of PGA as a popular intensity index. Nevertheless, with the technological advance, the height of buildings increased significantly, forcing to deeper research studies, involving energy dissipation systems based on inelastic deformations (Zahrah y Hall, 1984; Bertero y Uang, 1988). The objective of this research is to evaluate the most used intensity measurements, currently available in the literature, regarding their ability of seismic response prediction in ordinary buildings. The selected seismic records to evaluate the destructive capacity of earthquakes have various characteristics as there are the soil type, epicentral distance, duration, amplitude and frequency content, among others, suggesting this is a representative sample of the past worldwide Earthquakes. Results of the earthquake destructive potential assessment of the selected seismic records, are correlated with the global damage observed in buildings caused by the selected earthquakes, putting emphasis on the structural configuration able to reduce the damage.