MODELOS CALIBRADOS

Modelos Calibrados de un Edificio Instrumentado
Luis Fuentes Olivares.
David Murià Vila.
Palabras Clave : modelos analíticos, vibración ambiental, instrumentación de edificios, frecuencias naturales, daños acumulados, deterioro estructural, interacción suelo-estructura.
Resumen
En este estudio se desarrollaron modelos calibrados de un edificio, capaces de reproducir sus propiedadesdinámicas y respuestas ante diversas solicitaciones. El edificio es de concreto reforzado de 14 niveles y ha sido rehabilitado en dos ocasiones. Los modelos que se presentan son representativos tanto de la primera como segunda rehabilitaciones. Para lograr dicha representatividad fue fundamental incorporar el deterioro acumulado en los elementos estructurales, debido a las acciones sísmicas, y lainteracción suelo-estructura. Finalmente, con base en la calibración y validación de los modelos, se propone el uso de factores de reducción de rigidez para construir de manera sencilla modelos analíticos y así mejorar los resultados obtenidos con modelos desarrollados conforme a las consideraciones de la práctica actual.
[English]
Artículo
Los sismos son una fuente potencial de daño para lasconstrucciones ubicadas en zonas de elevada actividad tectónica. Cuando una estructura está frecuentemente sujeta a la acción de los sismos, es posible que sufra un deterioro en sus propiedades de rigidez y resistencia, o una disminución en su capacidad para disipar energía, por lo que su vulnerabilidad ante acciones sísmicas subsecuentes puede crecer.
El criterio actual de diseño de edificiospermite que en los sistemas estructurales ocurra un daño durante sismos de gran magnitud. Por ello es necesario entender el comportamiento de éstos más allá de su límite de comportamiento elástico. Como generalmente no se considera el posible deterioro que está implícito en el factor de comportamiento sísmico, las hipótesis que se hacen para el cálculo de la rigidez lateral de edificios, puedenafectar significativamente el diseño estructural, porque de éstas dependerán los coeficientes sísmicos.
Los criterios empleados en la elaboración del modelo para diseño, distan de ser uniformes en la práctica. La disparidad en las consideraciones de modelado, puede llevar a los analistas a obtener diferencias mayores al cien por ciento en sus resultados, así se emplee la misma herramienta matemática(Murià Vila et al., 2000). De aquí la necesidad de estudiar qué aspectos son prioritarios en el análisis de una estructura.
A fin de evaluar los métodos de cálculo y las consideraciones de análisis, se aplican en México algunos métodos para la determinación de las características dinámicas de edificios reales, entre las que destacan las pruebas de vibración ambiental, las pruebas de tracción yel registro de movimientos sísmicos (Murià Vila y González, 1995). Los resultados obtenidos con estas técnicas pueden diferir, debido al nivel de esfuerzo al que llegan a trabajar las estructuras. Dadas las ventajas potenciales que presentan estos métodos, resulta necesario estimar la correlación existente entre sus resultados con los proporcionados por los modelos matemáticos que se utilicen.
Enel Instituto de Ingeniería de la UNAM se han desarrollado investigaciones para evaluar la validez de distintos criterios de análisis en la elaboración de modelos matemáticos con fines de diseño estructural (Gamboa y Murià Vila, 1996; Murià Vila et al., 2000). Tales estudios se sustentan esencialmente en los resultados obtenidos de un edificio instrumentado, rehabilitado en dos ocasiones, ydesplantado en la zona de suelo blando de la ciudad de México. Con base en la información que provee la instrumentación del edificio, se calibran modelos para reproducir las respuestas registradas de eventos sísmicos de pequeña y moderada intensidad, así como las propiedades dinámicas determinadas del análisis de los registros sísmicos y de las pruebas de vibración ambiental.
Objetivos de este...