Aisladores Sismicos

ANÁLISIS MODAL ESPECTRAL EN ESTRUCTURAS CON AISLADORES ELASTOMÉRICOS
Roberto Aguiar Falconí(1) y Jenniffer Salazar Contreras(2)
Centro de Investigaciones Científicas Universidad de Fuerzas Armadas, raguiar@espe.edu.ec
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Estudiante de IX Nivel de la Carrera de Ingeniería Civil. Universidad de Fuerzas Armadas

RESUMEN
Las estructuras con aisladores de base, han demostrado en sismosmuy fuertes que tienen un gran comportamiento sísmico debido a que los aisladores son los que disipan la energía sísmica y trabajan como una especie de filtro que reduce las aceleraciones y el contenido de frecuencia que ingresa a la estructura. Esto se lo visualiza en el presente artículo comparando los registros de dos estructuras gemelas, con y sin aisladores de base, durante el mega sismo deChile de 2010. Por este motivo es que en el CEINCI-ESPE se viene trabajando en este campo y es así como se han construido tres prototipos de aisladores de base elastoméricos. En este artículo se presenta el Método Modal Espectral, considerando tres grados de libertad por planta, aplicado al análisis sísmico espacial de estructuras con aisladores de base elastoméricos. Para explicar el marco teóricodel método se realiza el análisis sísmico de una estructura de un piso con aisladores de base; los resultados que se obtienen son comparados con los que se hallan al aplicar el Método Cuasi Estático. La acción sísmica para los dos casos es la componente horizontal del sismo de El Centro de 1940, para el Método Modal Espectral se trabaja con el espectro y para el Método Cuasi Estático con elacelerograma. Finalmente, se aporta con dos programas al sistema de computación CEINCI-LAB que sirven para determinar la matriz de rigidez de piso en: la losa del sistema de aislación y en la superestructura. ABSTRACT Structures with base isolators, have demonstrated that have a great behavior during very strong earthquakes because they dissipate seismic energy and work as a filter that reduces theacceleration and frequency content that enters to the structure. This fact is explained in this article and can be visualized comparing the registers of two twin structures, with and without base isolators, during the mega quake of Chile in 2010. For this reason is that in the CEINCI-ESPE we have been working in this field and have been built three prototypes of elastomeric base isolators. In thisarticle, it’s introduced the Modal Spectral Method, considering three degrees of freedom per floor, applying the seismic analysis to structures with elastomeric base isolators. In order to explain the theoretical framework of this method, it’s performed the seismic analysis of a one-story structure with base isolators, the results obtained are compared with those found by applying the quasi-staticmethod. The seismic action for the two cases is the horizontal component of earthquake: El Centro, 1940. The Modal Spectral Method is working with the spectrum and for the quasi-static method with the accelerogram. Finally, two more programs are introduced to the computer system CEINCI-LAB, that serve to calculate the spatial stiffness matrix of: the insulation system and the superstructure.

48Roberto Aguiar Falconí y Jenniffer Salazar Contreras

1. INTRODUCCIÓN
Cada día es más creciente el número de estructuras que tienen aisladores de base por que simplemente tienen muy buen comportamiento ante sismos severos. A manera de ejemplo se indica en este apartado los registros que se obtuvieron en el cuarto piso del edificio Andalucía en Santiago de Chile, durante el sismo del 27 defebrero de 2010, que tuvo una magnitud M W = 8.8 . En el Conjunto habitacional Andalucía se construyeron, dos edificios similares al indicado en la izquierda de la figura 1, el uno con aisladores de base elastoméricos y el otro sin aisladores; los dos fueron instrumentados con el objeto de comparar los registros sísmicos en terremotos futuros.

Figura 1 Edificio Andalucía con aisladores de base...