Evaluación del comportamiento sísmico de edificios altos diseñados mediante el método de diseño de desplazamientos

Abstract

Tradicionalmente el proyecto sísmico de estructuras se ha basado en la obtención de las fuerzas sísmicas equivalentes y proporcionar la resistencia suficiente para poderlas sostener. Recientemente, se ha observado que esta estrategia no es la que mejor representa el comportamiento sísmico de las estructuras ante un terremoto real en el que la estructura se ve sometida a deformaciones inelásticas mediante las cuales disipa la energía que introduce el terremoto. Este proceso de disipación reduce el nivel de las fuerzas que deben ser resistidas; en la práctica, el factor de reducción está predefinido en las normativas en función a la tipología estructural y al cumplimiento de ciertos requisitos respecto a los detalles constructivos. Se reconoce que este procedimiento no da niveles de seguridad uniformes, pudiendo llegar incluso a estar del lado de la inseguridad. Por otro lado, no permite dimensionar estructuras ante eventos sísmicos más frecuente para los que no solo se requiere que la estructura no colapse, sino que además se requiere que el daño sufrido sea controlado y/o que pueda mantenerse en servicio después del evento. El diseño sísmico basado en desplazamientos (DBD) es un método planteado inicialmente a mediados de los años; que permite afrontar las cuestiones arriba indicadas, motivando numerosos trabajos de investigación a nivel internacional desde entonces, aunque aún no forma parte de las normativas de proyecto sismorresistente. Una característica del método es que la estructura es sustituida mediante un sistema equivalente de un grado de libertad. Esto puede ser un inconveniente a la hora de aplicarlo a estructuras muy flexibles o irregulares, donde normalmente no existe un único modo de vibración dominante. Este es el caso de los edificios altos, por ejemplo, y de otras construcciones modernas como los puentes de gran luz, etc. El objetivo de esta tesina es evaluar la metodología de diseño por desplazamientos en un edificio de altura con las irregularidades típicas de un edificio real. Este se dimensiona ante efectos sísmicos mediante el método tradicional de fuerzas y el método DBD. Se pretende identificar las cuestiones conceptuales que dificultan la aplicación del nuevo método y, en su caso, se buscará una metodología de aplicación a este tipo de estructuras. Por otro lado, se evaluará la respuesta sísmica de ambos diseños mediante análisis no-lineal para identificar las bondades y deficiencias de ambos métodos, así como de la metodología de aplicación del DBD.