EFECTO DE LA DURACIÓN DE LOS REGISTROS SÍSMICOS EN MUROS DE HORMIGÓN ARMADO

Abstract

El efecto de la duración de los registros sísmicos en el colapso estructural ha sido objeto de estudio en las últimas décadas debido al daño observado después de sismos de gran magnitud y larga duración, como losterremotos del Maule, Chile 2010 y Tohoku, Japón 2011. Estudios analíticos previos que consideran modelos no lineales de marcos y columnas han encontrado un impacto negativo en la capacidad de colapso, y un incremento en la demanda de parámetros acumulativos. Sin embargo, la mayoría de estos estudios han sido realizados en sistemas estructurales distintos a muros de hormigón armado. De hecho, la literatura sobre el efecto de la duración en este sistema estructural es limitada. Los terremotos en Chile suelen ser de larga duración y de gran magnitud debido principalmente a los sismos interplaca generados entra la placa de Nazca y la Sudamericana. Lo anterior, sumado a que el sistema estructural sismo-resistente de preferencia en edificios son los muros de hormigón armado, motivan a que este trabajo se centre en el estudio del efecto de la duración de registros sísmicos en la capacidad de colapso y en parámetros de demanda ingenieril de muros de hormigón armado con comportamiento predominante a flexión. Los muros fueron en primera instancia diseñados utilizando la norma de diseño sísmico chilena. Muros de distintas alturas y masa fueron analizados para considerar una mayor variabilidad en configuraciones y periodos fundamentales. Luego se crearon modelos no lineales con elementos de plasticidad distribuida, los cuales fueron calibrados con datos experimentales, poniendo especial énfasis en modelar la degradación de rigidez y resistencia. La influencia de la duración se aisló de otras características de los registros sísmicos mediante el método de espectro medio equivalente, considerando un set de registros de larga y corta duración. Posteriormente, se compararon los resultados de distintos análisis dinámicos incrementales para ambos sets de registros. Finalmente, se obtuvieron curvas de fragilidad con la aceleración espectral al periodo fundamental de la estructura como medida de intensidad. Los resultados muestran que el set de registros de larga duración disminuye el desplazamiento relativo promedio de colapso y la intensidad promedio de colapso en muros de periodos medios y largos en comparación a los registros de corta duración. También se determinó que se requiere una intensidad mediana menor para alcanzar estados límites de daño moderado y colapso en los mismos modelos de muros de periodos medios y largos. Finalmente, la degradación es un parámetro de modelación importante y, de no ser incluida, se podría subestimar el daño en muros de hormigón armado.