ensayo

Mecánica Computacional Vol XXVIII, págs. 299-325 (artículo completo)
Cristian García Bauza, Pablo Lotito, Lisandro Parente, Marcelo Vénere (Eds.)
Tandil, Argentina, 3-6 Noviembre 2009

MODELO PROPUESTO PARA EL ANÁLISIS SÍSMICO DE
ESTRUCTURAS CON AISLADORES DE BASE TIPO RESORTE
Roberto Aguiar F.a, Miguel E. Tornellob
a

b

Centro de Investigaciones Científicas. Escuela Politécnica delEjército. Av. El Progreso s/n. Valle de
los Chillos, Ecuador, ragiar@espe.edu.ec, http://www.espe.edu.ec

Centro Regional de Desarrollos Tecnológicos para la Construcción, Sismología e Ingeniería Sísmica.
CeReDeTec. Facultad Regional Mendoza. Universidad Tecnológica Nacional. Rodríguez 273 (5500)
Mendoza, Argentina, mtornell@frm.utn.edu.ar, http://www.frm.utn.edu.ar

Palabras claves:Protección sísmica. Aislamiento sísmico. Disipación de energía. Respuesta
estructural. Terremotos. Falla cercana.
Resumen. Los terremotos destructivos son uno de los fenómenos naturales que causan, anualmente, la
mayor cantidad de pérdidas económicas y de vidas humanas. En las últimas dos décadas la ingeniería
estructural sismorresistente ha desarrollado nuevas estrategias para proteger lasconstrucciones de
terremotos destructivos entre las que se destacan los sistemas de aislamiento sísmico. El objetivo del
trabajo es evaluar la respuesta en el tiempo, en términos de desplazamientos, de un edificio con
aislamiento sísmico de base a través de un algoritmo numérico compacto. Para ello se propone un
modelo matemático para el análisis sísmico de estructuras con aisladores de basecompuestos por
resortes helicoidales de acero instalados junto a amortiguadores visco elásticos. Se plantea como
hipótesis que la presencia de dispositivos de baja rigidez lateral entre la superestructura y la fundación
permite desacoplar las respuestas del edificio aislado de los movimientos del suelo provocados por los
terremotos. Se obtienen respuestas en el tiempo, cuando actúan las trescomponentes de terremotos
con características de falla cercana. En el modelo que se propone se consideran tres grados de libertad
para cada dispositivo de control del sistema de aislamiento que corresponden a los desplazamientos en
las tres direcciones. Para la superestructura se admite que todo el piso tiene el mismo desplazamiento
horizontal y que cada nudo posee un desplazamiento vertical. Lasmasas del sistema de aislamiento se
concentran en los aisladores y las de la superestructura en cada nudo. Se encuentran la respuesta en el
tiempo de un edificio de tres pisos construido en la ciudad de Mendoza, con los dispositivos de control
mencionados. Los resultados obtenidos con el método numérico propuesto se comparan con los que
reporta el SAP2000. Los valores encontrados con lametodología propuesta en el trabajo son
comparables con los obtenidos por otros softwares de uso comercial y de amplia difusión.

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R. AGUIAR FALCONI, M.E. TORNELLO

1 INTRODUCCIÓN
Actualmente, en muchos proyectos de ingeniería, se utilizan técnicas modernas para
controlar los efectos de losterremotos, entre ellas se destacan los sistemas pasivos de control
de vibraciones y también de aislamiento sísmico. Ambas constituyen herramientas eficientes
para garantizar la seguridad de las construcciones frente a la ocurrencia de los terremotos. La
protección no sólo se limita a los elementos estructurales, sino también a los no estructurales
y fundamentalmente a los contenidos, en muchoscasos de mayor valor económico que la
construcción misma (Martelli, 2005).
La implementación de los sistemas de aislamiento sísmico permite reducir la demanda
sísmica sobre las estructuras y asegurar su capacidad de resistencia frente a terremotos
destructivos, por lo tanto dichas estructuras muestran un comportamiento elástico ante la
ocurrencia de importantes terremotos.
Las primeras...