Cálculo sísmico de estructuras convencionales de edificación aplicando métodos lineales y no lineales implementados en diferentes normas. Estudio comparativo.

Alonso Alonso, Ruben (2016). Cálculo sísmico de estructuras convencionales de edificación aplicando métodos lineales y no lineales implementados en diferentes normas. Estudio comparativo.. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Cálculo sísmico de estructuras convencionales de edificación aplicando métodos lineales y no lineales implementados en diferentes normas. Estudio comparativo.
Author/s:
  • Alonso Alonso, Ruben
Contributor/s:
  • Benavent Climent, Amadeo
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Ingeniería Sísmica: Dinámica de Suelos y Estructuras
Date: 11 October 2016
Subjects:
Freetext Keywords: Ingeniería sísmica, ductilidad, proyecto de estructuras sismorresistentes, proyecto por capacidad, métodos basados en fuerzas, métodos basados en desplazamientos, lineal, cálculo estático lineal, método fuerzas equivalentes, viga débil-columna fuerte, cálculo dinámico lineal, análisis modal espectral, no-lineal, calculo estático no lineal, Capacity Spectrum Method, punto de desempeño, perfomance point, amortiguamiento efectivo, push-over análisis, cálculo dinámico directo, acelerograma, modelo histerético, amortiguamiento Rayleigh, Newmark-Beta.
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
Creative Commons Licenses: Recognition

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Abstract

El objetivo de este trabajo bajo el título “Cálculo sísmico de estructuras convencionales de edificación aplicando métodos lineales y no lineales implementados en diferentes normas. Estudio comparativo” es, en primer lugar, evaluar las diferencias entre los principales métodos de cálculo lineales y no lineales para proyectar estructuras porticadas convencionales de hormigón armado. Los métodos de cálculo desarrollados son los siguientes cuatro: 1) Cálculos estáticos lineales mediante la implementación de los métodos simplificados de la NCSE-02 y del EN1998-1 (Eurocódigo 8). 2) Cálculos dinámicos lineales (análisis modal espectral) según EN 1998-1. 3) Cálculos estáticos no lineales (Capacity Spectrum Method) según la FEMA 440. 4) Cálculos dinámicos directos no lineales con acelerogramas reales escalados según el EN 1998-1. Como resultado de la comparativa de dichos métodos, se constata la importancia de los «métodos de cálculo estáticos no lineales» suponiendo un avance para el proyecto de estructuras sismorresistentes respecto a los métodos tradicionales basados en fuerzas. En este sentido, como método de cálculo estático no lineal, se incluye el «Capacity Spectrum Method» presentado en la ATC 40 (1996) y posteriormente mejorado en la FEMA 440. Mediante su aplicación, se ponen de manifiesto ventajas del método entre las que destaca la posibilidad de cuantificar el nivel de daño de la estructura permitiendo, además, la posibilidad de materializar el nuevo paradigma que surge en la década de los 90 del siglo pasado llamado «Proyecto sismorresistente basado en prestaciones», por el cual, se pueden concebir y proyectar estructuras que sean capaces de exhibir un nivel de daño predecible cuando son afectadas por los terremotos. Asimismo, en el presente trabajo, se cuantifica la reducción, en cuanto a medición total de kilos de acero pasivo, que puede implicar la aplicación de los métodos de cálculo estáticos no lineales frente a los métodos tradicionales basados en fuerzas (análisis modal espectral). Por otro lado, mediante cálculos estáticos lineales, se realiza una comparativa entre la normativa española NCSE-02 y el EN 1998-1. Como resultado de dicha comparativa se ponen de manifiesto las diferencias entre ambas normas a la hora de definir los requisitos asociados al mecanismo de colapso del tipo “viga débil-columna fuerte” y la importancia de dicho mecanismo en el Proyecto Sismorresistente de Estructuras. Se cuantifican dichas diferencias desde el punto de vista técnico, e incluso económico, valorando la repercusión en la medición total de kilos de acero pasivo y volumen (m3) de hormigón. El trabajo está estructurado en los siguientes 6 capítulos: El capítulo 1 introduce el objetivo y la metodología aplicada. El capítulo 2 describe el estado del conocimiento de las diferentes metodologías de cálculo existentes, así como las soluciones estructurales convencionales y avanzadas en el proyecto sismorresistente. Igualmente se detalla el concepto de ductilidad y sus diferentes tipos. El capítulo 3 define el prototipo estructural utilizado, así como cargas, materiales, bases de cálculo y niveles de ductilidad aplicados en las distintas simulaciones numéricas realizadas. En el capítulo 4 y 5 se desarrollan todos los cálculos realizados bajo los diferentes métodos de cálculo. Se obtienen resultados numéricos, principalmente desplazamientos, cortantes basales y aceleraciones absolutas por niveles para una posterior comparación e interpretación. Finalmente, en el capítulo 6, se incluye una comparativa de la predicción obtenida de desplazamientos, aceleraciones absolutas y cortantes basales mediante los diferentes métodos de cálculos empleados. Se presentan por ultimo las conclusiones y las futuras líneas de investigación propuestas.

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Item ID: 44488
DC Identifier: http://oa.upm.es/44488/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:44488
Deposited by: Rubén Alonso Alonso
Deposited on: 26 Jan 2017 07:44
Last Modified: 04 Feb 2017 20:31
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