Una nueva estrategia para el estudio de la vulnerabilidad de edificios expuestos a explosiones a cielo abierto

Abstract

En este artículo se describe una nueva metodología para evaluar el efecto de las explosiones a cielo abierto sobre estructuras equivalentes a las fachadas de los edificios. El daño sufrido por la estructura se define mediante superficies de vulnerabilidad que son función de la magnitud de la explosión, la distancia de esta a la estructura y del índice de daño por detonación desarrollado en este artículo. El índice propuesto considera la degradación de la capacidad de carga de la estructura, la fracturación y la perdida de material debido a la explosión. Para ello, la estructura se modela mediante elementos discretos (DEM) los cuales permiten representar adecuadamente estados de multifractura. La capacidad de carga de la estructura se cuantifica mediante un ensayo virtual sobre la estructura dañada. Las fuerzas provocadas sobre la estructura por la explosión se modelan utilizando una metodología semiempírica, lo que permite obviar el análisis con base en la dinámica de fluidos reduciendo el tiempo de cálculo.

In this paper, a new methodology is described to evaluate the effect of open air explosions on equivalent structures to the facades of buildings. The structural damage is defined by vulnerability surfaces that are a function of the explosion magnitude, the distance to the structure and the detonation damage index developed in this article. The proposed index considers the structural load capacity degradation, the fracturing and the loss material due to the explosion. The structure is modeled by means of discrete elements (DEM) which allows describing the multifracturing state. The load capacity of the structure is quantified by a virtual compression test on the damaged structure. The forces on the structure caused by the explosion are modeled by a semi-empirical methodology, which avoids the fluid-dynamic analysis and reduces the computation time.