Análisis sísmico de estructuras subterráneas - García Velásquez, Jhonatan Smith (2018)
A medida que los espacios urbanos se desarrollan surge la necesidad de construir infraestructura que se adapte a los requerimientos de funcionalidad cada vez más exigentes del estilo de vida de las sociedades. Las estructuras subterráneas cumplen con este objetivo, convirtiéndose en elementos esenciales en el desarrollo de las actividades humanas. La presente tesis trata sobre el análisis sísmico de estructuras subterráneas ubicadas en zonas altamente sísmicas, como es el caso de la costa del Perú. Se presentan algunos métodos analíticos simplificados empleados con tal fin y las hipótesis en que se basan. Mediante análisis dinámicos considerando el comportamiento no lineal e inelástico del suelo se verifica la aplicabilidad de tales métodos. Luego, se estudia cómo influyen en las deformaciones y momentos flectores de la estructura factores como el tipo de suelo (homogéneo o estratificado), la profundidad, la intensidad del sismo, y la geometría y rigidez de la estructura. Se ha encontrado que los métodos simplificados son inadecuados para representar la respuesta sísmica cuando las no linealidades en el suelo son importantes, como ante la ocurrencia de sismos fuertes. Cuando la estructura está implantada en suelo homogéneo, los resultados varían poco al emplearse varios sismos ajustados a un mismo espectro objetivo. Sin embargo, cuando está en suelo heterogéneo, los resultados muestran variaciones importantes; de manera que el ajuste a un mismo espectro elástico resulta insuficiente para uniformizar la demanda sísmica. La geometría de la estructura o el espesor de sus muros pueden hacer que ésta sea más o menos flexible. En suelos homogéneos convienen estructuras más flexibles. Mientras que en suelos heterogéneos las estructuras muy flexibles pueden originar grandes deformaciones que podrían significar niveles de daño importante. Por ello, en tales casos es necesario contar con estructuras con muros de espesor suficiente y con geometrías apropiadas, de manera que las deformaciones sean controladas y los momentos flectores se mantengan en un rango razonable.