Evaluación sísmica de estructuras con muros de fluido viscoso para lograr un desempeño superior al de seguridad de vida

Abstract

La presente investigación busca evaluar la reducción del daño a los componentes estructurales mediante la implementación de un sistema de amortiguamiento con Muros de Fluido Viscoso, el cual emplea un elemento altamente viscoso que modificará el nivel de amortiguamiento de la estructura sin alterar la rigidez del sistema, disminuyendo las deformaciones en los pórticos y concentrando las deformaciones en estos dispositivos mediante la disipación de energía con la finalidad de mejorar el desempeño de estructuras nuevas o existentes, garantizando la continuidad y el funcionamiento de la estructura luego de ocurrido un evento sísmico. Se estudiará las ventajas, desventajas y beneficios de emplear este sistema relativamente nuevo en el país, con la finalidad de difundir y tener nuevas alternativas de protección sísmica a las ya existentes, de manera que se puedan generar nuevas estructuras con estos sistemas de protección sísmica empleados en países altamente sísmicos como Japón, Chile, Nueva Zelanda y EEUU, dar pie a nuevas investigaciones empleando estos sistemas y contar con normativas propias en el país y posiblemente fabricar prototipos a escala que se puedan emplear diferentes tipos de estructuras. En esta investigación se presentará un análisis numérico y cómo modelar analíticamente un sistema con muros de fluido viscoso, el análisis se realizará empleando un software de análisis estructural mediante una combinación de 7 pares de registros sísmicos y se estudiará la disminución de los desplazamientos y aceleraciones de la estructura sin emplear los muros de fluido viscoso y con muros de fluido viscoso mediante diferentes tipos de análisis lineales y no lineales, al final del análisis se presentará un comparativo con la respuesta de la estructura (periodo, desplazamientos, aceleración y fuerzas de corte) teniendo cuenta todos los análisis empleados y se mostrará la reducción alcanzada al incorporar al sistema los dispositivos sísmicos.

The present investigation seeks to evaluate the reduction of damage to structural components through the implementation of a damping system with Viscous Fluid Walls, which uses a highly viscous element that will modify the damping level of the structure without altering the rigidity of the system. reducing deformations in the frames and concentrating the deformations in these devices through energy dissipation with the purpose of improving the performance of new or existing structures, guaranteeing the continuity and functioning of the structure after a seismic event has occurred. The advantages, disadvantages and benefits of using this relatively new system in the country will be studied, with the purpose of disseminating and having new seismic protection alternatives to the existing ones, so that new structures can be generated with these seismic protection systems used. in highly seismic countries such as Japan, Chile, New Zealand and the USA, give rise to new research using these systems and have their own regulations in the country and possibly manufacture scale prototypes that can use different types of structures.

In this research, a numerical analysis will be presented and how to analytically model a system with walls of viscous fluid, the analysis will be carried out using structural analysis software through a combination of 7 pairs of seismic records and the decrease in displacements and accelerations of the structure without using viscous fluid walls and with viscous fluid walls through different types of linear and non–linear analysis, at the end of the analysis a comparison will be presented with the response of the structure (period, displacements, acceleration and shear forces) taking into account all the analyzes used, and the reduction achieved by incorporating the seismic devices into the system will be shown.