Análisis sísmico comparativo entre modelos tipo corte de marcos planos de varios grados de libertad en suelos S0, S1, S2 y S3 con y sin disipadores de energía visco-elásticos

Abstract

En vista del aumento de la aplicación de sistemas modernos de protección sísmica en el Perú como son los aisladores y disipadores sísmicos, la presente investigación “Análisis sísmico comparativo entre modelos tipo corte de marcos planos de varios grados de libertad en suelos S0, S1, S2 y S3 con y sin disipadores de energía visco-elásticos” analiza la respuesta sísmica de estos sistemas pasivos de protección sísmica, determinando, así mismo, las derivas y desplazamientos, siendo el objetivo de la presente investigación realizar un análisis sísmico comparativo entre modelos convencionales y modelos con implementación de disipadores visco-elásticos, de acuerdo a la NTE E030 y los códigos internacionales FEMA 356 Y ASCE 7-10 con la finalidad de cumplir con la reducción de daño moderado frente a un sismo raro con periodo de retorno de 475 años a un umbral máximo de 0.0058 como deriva permisible y hasta un 40% de amortiguamiento proporcionado por los disipadores visco-elásticos, que en suelos tipo S0 no será necesaria su aplicación puesto que requiere de tan solo un 3.2 % de amortiguamiento requerido, cantidad ínfima que pudiera ser proporcionada por un dimensionamiento ligeramente mayor de columnas, sin embargo, para el suelo tipo S1 el amortiguamiento requerido supera el 15% en todos los casos e incrementa mientras más grados de libertad se evalúen, en un S2 requerirá de más de un 50% lo cual se hace inviable para el dispositivo, y finalmente un S3 que por ejemplo desde el marco de 2 grados de libertad exige una cantidad de amortiguamiento de 35% que conduce a errores teóricos al querer comprobar de forma manual sus respuestas, lo que lo hace inviable teóricamente. Finalmente se valida el modelo numérico bajo las restricciones mencionadas y se comprueba el comportamiento histerético elipsoidal con pendiente positiva propio de un disipador visco-elástico.