análisis no lineales

EL ANALISIS NO LINEAL DINAMICO Y SU APLICACION EN LA SIMULACION
DE RESPUESTAS ESTRUCTURALES
Por: Adolfo Gálvez Villacorta, MSc.
ADGAVI y Asociados SAC
RESUMEN
El uso de procedimientos mas sofisticados, en el modelamiento inelástico de
estructuras para simular comportamientos y predecir respuestas, se va a convertir
en rutina de nuestras oficinas de ingeniería estructural, conforme elDiseño Sísmico
Basado en Desempeño se abra paso en nuestro medio. Las herramientas
disponibles, sin embargo, van a requerir para su uso de la interacción de diferentes
profesionales, en este caso específico se requerirá el concurso de los
Investigadores de los Laboratorios de Estructuras, que serán los encargados de
proporcionar la data que es indispensable para una correcta aplicación de estaspoderosas herramientas. Mostramos algunos ejemplos de ello.
1.- INTRODUCCION
El análisis sísmico de estructuras es una disciplina que se enmarca dentro del
campo del Análisis Estructural y tiene como objetivo efectuar una apreciación de la
respuesta de una estructura a la ocurrencia de un evento sísmico.
En un principio las respuestas que nos interesaban estaban basadas en resistencia,
peroeste criterio a evolucionado y actualmente nos interesan las que se encuentran
basadas en desplazamientos, pues se ha llegado a la conclusión que son estos, los
desplazamientos, los que dañan a las estructuras, adicionalmente se ha demostrado
que nuestra capacidad de predicción de la demanda de resistencia (representada
principalmente por el cortante en la base) es bastante superior a nuestrasposibilidades de predecir los desplazamientos de nuestra estructura, siendo esto
muy claro cuando vemos una curva de capacidad, donde se aprecia que pequeñas
variaciones en el cortante basal pueden implicar sustanciales variaciones en el
desplazamiento.

Cortante en la Base

Niveles de Desempeño

NIVEL
SEGURIDAD DE VIDA

E
ez
gid
Ri

Rango
Lineal Elástico

NIVEL
PREVENCION DECOLAPSO

NIVEL
OCUPACION INMEDIATA

a
tiv
fec

Colapso

Daño
Controlado

Seguridad
Limitada

d
Incremento de Demanda Sísmica

Desplazamiento del Techo

En términos estadísticos diríamos que la incertidumbre en la determinación de las
acciones basadas en resistencia es inferior a la que se halla presente en las
basadas en desplazamientos. Todo este razonamiento masconsideraciones
económicas han creado el marco en el que se viene desarrollando el Diseño
Sísmico Basado en Desempeño, (Jalayer y Cornell, 2003). Este enfoque aun no es
incorporado en nuestras Normas, pero indefectiblemente ello ocurrirá en los
próximos años. La realidad de nuestras estructuras es inelástica y aleatoria.
2.- PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS SISMICO DE ESTRUCTURAS
Los principalesprocedimientos de análisis sísmico son los siguientes (FEMA, 1997):
1. Análisis Estáticos Lineales (ALE), conocidos como Estáticos Equivalentes, tal
como se especifica en el artículo 17 de nuestra Norma E.030 (RNE, 2006).
2. Análisis Dinámicos Lineales (ALD), normados en nuestro reglamento por el
artículo 18 de la mencionada Norma. Se usan dos tipos:
a. Tiempo Historia, cuando se usan registros deaceleración y las
respuestas estructurales se conocen a lo largo de toda a duración del
evento sísmico.
b. Espectro de Respuesta, cuando se trabaja con los espectros obtenidos
de los registros de aceleración, combinando los aportes de cada
modo, a fin de obtener un valor representativo de la respuesta, ya que
la falta de simultaneidad de las máximas respuestas en cada modo de
vibraciónimplican la necesidad de combinarlas adecuadamente.
3. Análisis Estáticos No Lineales (ANLE), mas conocidos como Push – Over,
por su nombre en inglés, cuya principal característica es la de usar sistemas
equivalentes de un grado de libertad, para modelar una estructura de
múltiples grados de libertad y que únicamente nos permiten apreciar
respuestas globales de la estructura.
4. Análisis...