Evaluación del factor de modificación de respuesta R para estructuras de concreto armado de periodos cortos a partir de un conjunto de registros sísmicos peruanos - García Chirinos, Marco Fernando (2024)
Con el objetivo de aprovechar eficientemente las propiedades constitutivas de los materiales como el concreto armado, y por razones económicas, la filosofía contemporánea de diseño sismorresistente permite el incursionamiento en el rango inelástico de los sistemas estructurales sometidos a eventos sísmicos severos. Claramente estas incursiones inelásticas representadas en deformaciones importantes deben ser controladas para evitar el colapso. Esto último se logra utilizando adecuados valores del factor de modificación de respuesta R (en adelante, factor R), el cual es capaz de relacionar la resistencia lateral elástica, respecto a la resistencia lateral inelástica asociada a la capacidad dúctil objetivo del sistema estructural. Diversos estudios han mostrado su preocupación e interés en torno a la evaluación y aplicabilidad del factor R, demostrando su dependencia con una de una serie de variables como el periodo de vibración T , la ductilidad objetivo por desplazamiento lateral u , el comportamiento inelástico, entre otros. Sin embargo, a pesar de contar con metodologías de diseño sísmico más elaboradas, y haberse evidenciado en escenarios post evento sísmico las diferencias sustanciales entre las respuestas de los modelos matemáticos con respecto a lo observado en la realidad, se continúa utilizando valores del factor R empíricos e independientes. Por ende, es clara la necesidad de realizar estudios puntuales en torno al uso adecuado del factor R que garantice diseños sísmicos más racionales y transparentes. Considerando lo anterior, el presente estudio muestra los resultados de la evaluación paramétrica del factor R variando sus parámetros influyentes como son T, u, el comportamiento no lineal del material, la razón de amortiguamiento crítico, y la condición de sitio. Para este fin se utilizaron sistemas dinámicos discretos de uno y dos grados de libertad sometidos a acciones sísmicas Uni- y Bi-Direccionales, respectivamente. Especial atención se brindó a los sistemas de periodos de vibración cortos, por presentar mayor subestimación y variabilidad de la posible demanda sísmica de desplazamientos laterales debido a movimientos sísmicos cercanos o iguales a los de diseño. De los resultados se observó que el factor R está fuertemente influenciado por T, u, la condición de sitio, el comportamiento no lineal del material, y el tipo de excitación sísmica; validándose lo reportado por otros investigadores. Finalmente, se realizó la propuesta de expresiones simplificadas para la estimación del factor R, considerando además el efecto de disipación de energía en ciclos bajos mediante la obtención de índices de daño de Park-Ang.