Análisis comparativo de la respuesta dinámica entre una estructura sísmicamente aislada con aisladores LRB (LEAD RUBBER BEARING) Vs una estructura convencional
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Resumen en español
El aislamiento sísmico de base es una de las alternativas sismo-resistentes más eficientes a la hora de reducir los efectos de la acción sísmica sobre las estructuras, consiste en el desacoplamiento de la estructura en 2 secciones superestructura y subestructura mediante un sistema de aislamiento conformado por dispositivos de gran rigidez vertical pero con la rigidez horizontal necesaria para acomodar los desplazamientos y disipar la energía proveniente de la acción sísmica. En la presente investigación se desarrolla el análisis comparativo de la respuesta sísmica del bloque correspondiente a urgencias y quirófanos de una estructura hospitalaria implementando un sistema de aislación sísmica con aisladores elastómericos con núcleo de plomo LRB, contrastando los resultados con la misma estructura sin el sistema de aislación y así determinar las ventajas del aislamiento de base frente a una estructura construida bajo una metodología sismo-resistente tradicional. Se presenta el estado del arte y la base teórica referente a los tipos de aisladores, así como también el diseño de los dispositivos de aislación el cual está regido bajo el Design of Seismic Isolated Structures (Naeim & Kelly, 1999) y el LRFD-Based Analysis and Design Procedures for Bridge Bearings and Seismic Isolators (Constantinou, 2011), el marco normativo del diseño fue el (ASCE-7, 2016). El análisis de las estructuras fue llevado a cabo mediante análisis dinámico modal espectral y análisis dinámico cronológico no lineal, las variables de comparación empleadas fueron las derivas de piso, aceleraciones del último piso, desplazamientos de pisos, desplazamientos en la base y cortantes sísmicos basales, no se considera no linealidad en los elementos de la superestructura. Para el análisis y modelamiento se utilizó el programa ETABS v.2016, teniendo como base los planos estructurales existentes de la estructura de interés.
Resumen en ingles
Seismic base isolation is one of the most efficient earthquake-resistant alternatives to reduce the effects of seismic action on structures, consisting of decoupling the structure in 2 sections superstructure and substructure through an insulation system consisting of devices with high vertical rigidity but with the necessary horizontal rigidity for the displacements that dissipate the energy coming from the seismic action. In the present investigation, the comparative analysis of the seismic response of the block corresponding to emergencies and operating rooms of a hospital structure is developed by implementing a seismic isolation system with lead plug Bearing isolators LRB, contrasting the results with the same structure without the system of insulation and thus determine the advantages of base insulation against a structure built under a traditional seismic-resistant methodology. It presents the state of the art and the theoretical basis regarding the types of isolators, as well as the design of the insulation devices which is governed by the Design of Seismic Isolated Structures (Naeim & Kelly, 1999) and the LRFD-Based Analysis and Design Procedures for Bridge Bearings and Seismic Isolators (Constantinou, 2011), the normative framework of the design was the ASCE-2016. The analysis of the structures was carried out by dynamic response spectrum analysis and non-linear response history analyisis NLRHA, the comparison variables used were floor drifts, last floor accelerations, floor displacements, displacements at the base and baseline seismic shear. For the analysis and modeling, the ETABS v.2016 program was used, based on the existing structural plans of the structure of interest.