Presentación- Tema 2-Parte a-2015.pdf

16/04/2015

Postgrado IMMEIMME- FI FI--UCV -UCV

Ingeniería Sismorresistente Sismorresistente

.

Tema 2, Parte a

Oscar A. López, IMME, FI, UCV

1

.

OA López López-- Clase Postgrado Ingeniería Sismorresistente

Respuesta estructural; 1 GDLd Conceptos: Conceptos: T ,   Respuesta a movimiento armónico  Respuesta a sismos: Espectro 

T= 0,62 s

0,44

= 0,01

0,27 0,14 0,04

2

.


Espectro de Respuesta Sistemas de 1 GDL

( t ) + c u( t ) + k u( t ) = - m u g ( t ) mu Chopra (Ref. 1)

3

.


Espectro de Respuesta Propiedades del sistema

  c / 2 m 





k/m

T = 2π / ω

4π

2π 2 ( t ) + ( ξ ) u( t ) + ( ) u( t ) = - u g ( t ) u T T

a(t)

T, 

u(t)

Sismo

Sistema

Respuesta 4

.


Ejemplo de respuesta sísmica Acelerograma de El Centro (Comp. NS, 1940) aceleración

velocidad

desplazamiento

t (s) 5

.


Efecto del período T u(t)

 g (t ) u T=2s  = 0,05 2 1 0 2 , a r p o h C

6

.


Efecto del amortiguamiento u(t)

 g (t ) u

2 1 0 2 , a r p o h C

7

.


Espectro de Respuesta Definición: Espectro de Desplazamiento D (T, ) = D (T)

Chopra (Ref. 1)

8

.


Espectro de Respuesta Espectro Espectro de Desplazamiento D (T, )

(Relativo)

Espectro Espectro de la PseudoPseudo-Velocidad V (T,)

(Relativa)

Espectro Espectro de la Pseudo Pseudo-- Aceleración A A (T, )

(Total)







D • D • V V= •A=

.D 2.D

V=( A=(

2π T 2π T

) .D 2

) .D 9

.


Espectro de Respuesta Acelerograma de El Centro

=2%

D (T)

V (T n )  (

2

A(T n)  (

T n

) . D(T n )

2 T n

) 2 . D(T n )

10

.


Espectros en escalas logarítmicas A--V A V - D D ( (T T n )

=2%

Chopra,, 2012 Chopra

11

.


Espectro de Respuesta 

Ejes logarítmicos

Acelerograma de El Centro

Chopra,, 2012 Chopra

12

.


Espectro de Respuesta Aplicaciones



F = (A/g) . W

Chopra (Ref. 1)

13

.


Espectro de Respuesta Espectro de Desplazamiento



Chopra (Ref. 1)

14

.


Espectros de Respuesta y de Fourier

Amplitud del Espectro de Fourier vs. Espectro de Velocidad (=0) Sylmar County Hospital (Comp NS). Sismo de Northridge, California, 1994 15

.


Espectros de Respuesta Caso teórico: Movimiento armónico en la base u(t)

M

T, 

C,K

.

. ug(t)

a üg(t) t

üg (t) = a sen (pt) T p = 2/p 16

.


Espectro: Movimiento Armónico a üg(t) t

T p

T p

üg (t) = a sen (pt)

T p = 2  / p

A

üT (t)

üT (t) = A sen (pt- )

T p = 2/p 17

.


Espectro: Movimiento Armónico A üT (t)

T p = 2/p

üT (t) = A sen (pt- )

üT (t) = a .

1  ( 2 p / )

1   p /  

2 2

2

Sen  pt   

 2 p / 

2

18

.


Espectro: Movimiento Armónico üT (t) = a .

A

1  ( 2 p / )

1   p /  

2 2

2

Sen  pt   

 2 p / 

2

T p = 2/p

a p/ = T / T p

19

.


Sismo vs armónico b) Armónico

a) El Centro

=2%

A

pt

a

Amplificaciones ~3 Amplificaciones ~25

 / n = T n / T p

20

.

OA LópezLópez- Dinámica de Estructuras e Ingeniería SísmicaSísmica - Abril, 2013

Efecto del Suelo

Caso Caso de Ciudad de México, 1985: Ms=8,1 a 400 Km



Suelos blandos de ~1.000 metros de profundidad

 g (t ) (cm/s2) u Suelo Roca

21

.

OA LópezLópez- Dinámica de Estructuras e Ingeniería SísmicaSísmica - Abril, 2013

Efecto del Suelo Caso Caso de Ciudad de México, 1985



A /g

22

.


Efecto del Suelo

C. T. Ugas, BTI, #48, 1974

23

.


Efecto del Suelo Efecto de Vs30 Transcurrente, M =7, R = 30 km

24

.


Espectros: Cálculo Acelerogramas; Acelerogramas; Propiedades



Espectros Espectros



Programas: 

Seismosignal

Nonlin



Descripción y uso 25

.


Espectros de la Norma 

Parámetros Parámetros Coeficiente de aceleración (Tabla 4.1)

Factor de Importancia (Tabla 6.1)

ZONA

A0

GRUPO

α

7

0,40

A

1,30

6

0,35

B1

1,15

5

0,30

B2

1,00

4

0,25

3

0,20

2

0,15

1

0,10

0

----

26

.


Espectros de la Norma

27

.


Espectros de la Norma 

Parámetros Parámetros Parámetros de la forma espectral (Tabla 7.1)

Valores de T + (Tabla 7.2)

Forma Espectral

T* (s)

β

p

CASO

T+ (s)

S1

0,4

2,4

1,0

R<5

0,1 (R – 1)

S2

0,7

2,6

1,0

R ≥ 5

0,4

S3

1,0

2,8

1,0

S4

1,3

3,0

0,8

T0 ≤ T+ ≤ T*

28

.


Espectros de la Norma (Covenin 1756) 

Espectro de Aceleraciones Ad =A/g =A/g 1.2

Ad

 =0.02 Norma COVENIN 1756-98 (Rev. 2001) Zona 5, Grupo B1, Suelo S2, =1 Efecto del amortiguamiento

1

 =0.05 0.8

 =0.10 0.6

 =0.20 0.4

0.2

0 0

1

2

Periodo (seg)

3 2

29

.


Espectros de la Norma Espectro Espectro de Desplazamientos: D = Ad .g .g / 2



70

D

Sd (cm) 60

Norma COVENIN 1756-98 (Rev. 2001) Zona 5, Grupo B1, Suelo S2 Efecto del amortiguamiento

50

 =0.02 40

 =0.05  =0.10

30

 =0.20 20

10

0 0

1

2

3

30

.


Espectros de la Norma Formato Formato AA-D



1200

Norma COVENIN 1756-98 (Rev. 2001) Zona 5, Grupo B1, Suelo S2 Efecto del amortiguamiento

1100

1000

900

800

) 700 g e s / 600 m c ( A500

2

 = = 0,02

400

300

0,20

0,05 0,10

200

100

0 0

10

20

30

40

50

60

70

31

.


Espectros de la Norma Efecto Efecto de la Zona



D. Godoy 32

.


Espectros de la Norma Efecto Efecto del Uso



D. Godoy 33

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