Comportamiento sísmico de edificios con un sistema no linel de control híbrido

Abstract

En el artículo se propone una clase de sistema hi33rido de control antisísmico de edificios que combina un sistema pasivo de aislamiento de base con comportamiento no lineal con uno , activo. La componente pasiva del sistema está constituida por un aparato de apoyo que puede ser de tipo histerético, de tipo friccional, o una combinación de los dos. Las fuerzas de control activo se aplican sobre la base y tienen como objetivo la reducción de su desplazamiento. Se desarrolla una ley de control adaptativo que garantiza una forma de comportamiento estable del sistema frente a las incertidumbres tanto en las características del edificio como en las de la excitación sismica así como frente a las no linealidades. La reducción del desplazamiento de la base estructural puede provocar un ligero empeoramiento del comportamiento dinámico del edificio con respecto al del caso puramente pasivo. Sin embargo, su comportamiento global mejora cuando se considera el sistema híbrido, especialmente para excitaciones con frecuencias predominantes para las cuales la respuesta de la estructura con control pasivo es máxima. La eficacia del procedimiento propuesto en solucionar el problema formulado se ilustra mediante estudios numéricos.

A class of hybrid control systems useful in the seismic control of building structures is proposed. It combines a passive base isolation system having a nonlinear behaviour with an active one. The passive component of the system is a support device which can be hysteretical, frictional or a combination of both. The control forces are applied upon the structural base with the aim of reducing its displacements. An adaptive control law has been developed, which assures a form of stable behaviour of the system in the presence of uncertainties in the characteristics of the building and in the seismic excitation as well as under the hypothesis of a nonlinear behaviour of the system. The reduction of the structural base displacement can produce a slight increase of the structural response with respect to the pure passive case. Nevertheless, its global behaviour improves when the hybrid system is considered, especially for excitations having predominant frequencies in the range of the maximum response of the structure with a passive system. The effectiveness of the propose procedure in solving the problem of the behaviour of buildings with the nonlinear hybrid control system is illustrated by means of a numerical study.