Evaluación de la vulnerabilidad sísmica y del riesgo de colapso en sistemas estructurales combinados: impacto de la correlación entre parámetros del modelo

Abstract

El análisis de riesgo sísmico en zonas altamente expuestas ha impulsado el desarrollo de enfoques basados en el desempeño. En este contexto, un desafío relevante es estimar la fragilidad de colapso de sistemas estructurales compuestos, por ejemplo, marcos o muros que trabajan en paralelo en una misma dirección resistente. En la práctica, una misma dirección resistente suele modelarse mediante un único sistema representativo con parámetros de modelación determinísticos. Esta simplificación omite la variabilidad inherente de los distintos subsistemas que componen dicho eje, los cuales poseen parámetros sujetos a incertidumbres de diseño, materiales, construcción y modelación numérica. Adicionalmente, al formar parte de una misma estructura, estos subsistemas comparten fuentes comunes de incertidumbre que inducen una dependencia estadística entre sus propiedades. Por ello, esta investigación cuantifica cómo distintos esquemas de correlación entre los parámetros histeréticos de distintos subsistemas modifican la curva de fragilidad de colapso y el riesgo de colapso del sistema global. Se evalúan sistemas de un grado de libertad con periodos entre 0.1 y 4 s, donde el sistema global se modela como la combinación en paralelo de dos SDOF con igual desplazamiento lateral. Cada subsistema se representa mediante una curva de capacidad trilineal tipo IMK, con parámetros histeréticos lognormales. En el espacio logarítmico se generan muestras con distribución normal multivariante bajo cuatro esquemas de correlación. Para cada caso se ejecutan análisis dinámicos incrementales con 274 registros PEER NGA representativos de un sitio de alta sismicidad en Los Ángeles, usando la pseudo-aceleración espectral Sa(T,5%) como medida de intensidad. Con ello se ajustan curvas de fragilidad de colapso y se integran con la amenaza para estimar la tasa anual media y la probabilidad de colapso en 50 años. Los resultados muestran que(...).