Un método de evaluación del daño sísmico en estructuras de hormigón armado

Abstract

En este artículo se presenta un método que permite evaluar el daño sísmico global en estructuras de barras de hormigón armado. Se denomina estado dañado de un punto del sólido a aquel estado termodinámico resultante de la entrada del material en estado de comportamiento no lineal. A partir del concepto de daño local en un punto del sólido, se deduce por extensión el índice de daño global estructural. Se utiliza la técnica de elementos finitos para aproximar el campo de desplazamientos. Se trabaja con un elemento de barra Timoshenko en 3-D subdividido en capas entrecruzadas (fibras), donde en cada una de ellas se aplica un modelo constitutivo general formulado en tensión-deformación. Esto último permite incluir cualquier fenómeno que acerque más la simulación numérica a la realidad del problema (plasticidad, degradación de rigidez, problemas viscosos, etc.). Al final se incluyen ejemplos de cálculo que demuestran la capacidad del método numérico que se presenta, para la obtensión del nivel de daño global en las estructuras.

A method for the evaluation of the global seismic damage in reinforced concrete beam structures is presented in this paper. The damage state in a point of the continuum is defined as the thermodynamic state due to the nonlinear behaviour of the material. The global damage index of a structure is deduced from the local damage corresponding to each point of the structure. The finite element technique is used to approximate the displacement field, employing a layered threedimensional Timoshenko beam element. In each layer a general constitutive model is applied, formulated in the stress-strain field. This formulation permits to consider phenomena such as plasticity, damage, viscous problems, etc. Finally examples are included, which demostrate the efficiency of the presented numerical method in obtaining the global damage leve1 building structures.