ESPECTRO DE RESPUESTA

ESPECTRO DE RESPUESTA
Un espectro de respuesta es un valor utilizado en los cálculos de ingeniería sísmica, que mide la reacción de una estructura ante la vibración del suelo que la soporta.
Existen diferentes tipos de espectros de respuesta según la reacción que se quiera comparar: espectro de respuesta de velocidad, espectro de respuesta de deformación. El más habitual en cálculos sísmicos esel espectro elástico de respuesta, que relaciona la aceleración.
Se denomina de respuesta ya que lo que mide es cómo responde la estructura a las acciones que se le inducen desde el exterior.
El espectro de respuesta proporciona un medio conveniente para resumir la respuesta máxima de todos los posibles sistemas lineales de 1GDL a un componente particular del movimiento del terreno. Tambiénproporciona un enfoque práctico para la aplicación del conocimiento de la dinámica estructural al diseño de estructuras y al desarrollo de los requisitos de fuerza lateral en los códigos de construcción.
Una grafica del valor máximo de una cantidad de respuesta como una función del periodo de vibración natural Tn del sistema, o de un parámetro relacionado, como la frecuencia circular ωn o la frecuenciacíclica fn, se denomina espectro de respuesta para dicha cantidad. Cada una de estas graficas es para los sistemas de 1GDL que tienen una fracción de amortiguamiento ζ fijo y es necesario incluir varias de dichas graficas para diferentes valores de ζ, a fi n de cubrir el intervalo de valores de amortiguamiento en las estructuras reales.
Si la respuesta máxima se grafica en función fn o Tn, es unasunto de preferencia personal. Aquí se ha elegido la segunda opción debido a que los ingenieros prefieren utilizar el periodo natural en vez de la frecuencia natural, porque el periodo de vibración es un concepto más familiar y por intuición resulta atractivo.
Es posible definir una variedad de espectros de respuesta en función de la cantidad de respuesta que se grafica. Considere las siguientesrespuestas máximas:
uo(Tn, ζ) ≡ maxt∣u(t, Tn, ζ)∣
˙ uo(Tn, ζ) ≡ maxt∣ ˙ u(t, Tn, ζ)∣
¨ uto(Tn, ζ) ≡ maxt∣ ¨ ut (t, Tn, ζ)∣
El espectro de respuesta de deformación es una grafica de uo contra Tn para un ζ fi jo. Una grafica similar para ˙ uo es el espectro de respuesta de velocidad relativa, y para üto es el espectro de respuesta de aceleración.

ESPECTRO ELÁSTICO DE RESPUESTA
Cuando la base de unedificio entra en vibración ésta se trasmite a su estructura, que también comienza a vibrar. En un sistema completamente rígido, la vibración del edificio sería exactamente la misma de la de su base. Sin embargo, como las estructuras tienen siempre una cierta elasticidad, la vibración no es la misma y tanto el periodo de vibración como las aceleraciones de base y estructura son diferentes.
Elespectro elástico de respuesta muestra la aceleración máxima absoluta de la vibración de la estructura. Tiene, por lo tanto, unidades de aceleración. Estudios experimentales han demostrado que el espectro depende fundamentalmente de dos factores:
La aceleración de la vibración a la que se somete la base. Aunque la vibración de base y estructura sean diferentes, no son independientes, sino que elaumento de una implica el aumento de la otra, generalmente de forma lineal. Esto hace que en muchas ocasiones el espectro elástico de respuesta no sea mostrado como una aceleración, sino como el cociente entre el espectro de respuesta en sí y la aceleración de la base.
El periodo de oscilación de la estructura. Un periodo muy corto indica una estructura muy rígida, por lo que en periodos muy cortos elespectro elástico de respuesta es muy parecido a la vibración de la base. En periodos muy largos, la vibración es mucho más lenta que la del suelo, por lo que la estructura se independiza y el espectro elástico de respuesta es muy reducido. Los mayores valores de espectro elástico se dan para periodos de oscilación intermedios, en torno a 0,3-0,6 segundos.
Existen otros valores que también...