Eficiencia de los sistemas de control pasivo en la respuesta sísmica de edificaciones - Saldaña Vásquez, Keyvin Yuliño (2021)
El objetivo de esta investigación es estudiar la eficiencia de los sistemas de control pasivo para mejorar la respuesta sísmica de las edificaciones. En los primeros capítulos de la presente tesis se usa el lenguaje de programación Python para obtener las respuestas sísmicas de modelos simplificados de edificaciones, con diferente número de niveles, las cuales incorporan cuatro sistemas de control pasivo distintos. Dichos modelos simplificados emplean las siguientes suposiciones: la edificación usa un modelo de masas concentradas de n GDL cuyas propiedades se obtienen de un modelo de viga de corte, la estructura principal tiene un comportamiento lineal y elástico y por último, el periodo fundamental es directamente proporcional al número de niveles. Los cuatros sistemas de control pasivo estudiados son: el aislamiento sísmico (AS), los disipadores de fluido viscoso (DFV), los disipadores histeréticos (DH) y los amortiguadores de masa sintonizada (AMS). En primer lugar, se analizan edificaciones que tienen interfaces de aislamiento con comportamiento histerético de tipo bilineal. Los parámetros de estudio en este caso son: la razón de aislamiento (), las propiedades mínimas (), nominales () y máximas () de la interfaz de aislamiento y el amortiguamiento de la superestructura. Asimismo, se estudian edificaciones con disipadores de energía, tanto los de fluido viscoso con comportamiento no lineal así como los histeréticos con comportamiento de Bouc Wen; los parámetros de estudio son: el factor de reducción objetivo (), el periodo fundamental (una medida indirecta de la rigidez lateral) y además en el caso de los DFV se estudia el factor de amplificación (). Finalmente, se analizan edificaciones que incorporan amortiguadores de masa sintonizada en su último nivel, los parámetros de estudio en este caso son: la razón de masa () y el amortiguamiento del AMS (). Luego de estudiar los cuatros sistemas de control pasivo, se concluye que todos permiten reducir las respuestas sísmicas de las edificaciones. Sin embargo, cada uno tiene una efectividad diferente. Así por ejemplo, para edificaciones de pocos niveles y con ciertas características específicas, el aislamiento de base es el sistema con la mayor efectividad, seguido por los DFV y luego los DH. En el capítulo final de esta tesis, se emplea el software ETABS para obtener las respuestas sísmicas de tres modelos tridimensionales de edificaciones de concreto armado existentes. Para cada edificación se plantean dos alternativas usando diferentes tipos de sistemas de control pasivo. Finalmente, se comparan las reducciones obtenidas tanto por los modelos simples, así como por los modelos tridimensionales. Llegando a la conclusión que los modelos simplificados permiten realizar una predicción rápida y aceptable de los niveles de reducción de la respuesta sísmicas en edificaciones que incorporan dispositivos de control pasivo.