Analisis dinamico de estructuras resistentes a los sismos



Analisis dinamico de estructuras resistentes a los sismos.  Gracias a Raul Estevan Bencosme por enviarnos este material para ser publicado en ARQHYS.com como modo de colaboración.

Analisis dinamico de estructuras resistentes a los sismosLas estructuras, cuando están sujetas a cargas o desplazamientos en la base, en realidad actúan dinámicamente, es decir, desarrollan acciones opuestas al movimiento impuesto por tales cargas o desplazamientos.

Si estos son aplicados muy lentamente, las fuerzas de inercia son bastante pequeñas (al ser las aceleraciones muy bajas) y por lo tanto, se puede justificar un análisis de tipo estático.

Por otro lado, las estructuras son un continuo y tienen un infinito numero de grados de libertad. La masa del sistema estructural es concentrada en los nudos o a nivel de los centros de masa de cada piso, según el modelo utilizado.

Asimismo, si los análisis se realizan considerando que el material estructural tendrá un comportamiento elástico y lineal las propiedades de rigidez de la estructura pueden aproximarse con un alto grado de confiabilidad, con ayuda de información experimental. Lo mismo puede asumirse para las propiedades de amortiguamiento. Las cargas dinámicas y las condiciones en la base de la cimentación suelen ser difíciles de estimar, sobre todo en el caso de cargas sísmicas.

MÉTODO DE SOLUCIÓN PASO A PASO:


El método de solución más completo para el análisis dinámico es un método incremental en el cual las ecuaciones van siendo resueltas en los tiempos t, 2 t, 3 t etc. Hay un gran numero de métodos de solución incremental.

En general, estos métodos involucran una solución de todo el conjunto de ecuaciones (1) en cada incremento de tiempo. En el caso de un análisis no lineal, puede ser necesario reformular la matriz de rigidez de todo el sistema estructural para cada paso.

Además, se efectuaran iteraciones dentro de cada incremento de tiempo, para satisfacer las condiciones de equilibrio. Como los requerimientos de computo son significativos, estos métodos pueden emplearse para resolver sistemas estructurales con pocos cientos de grados de libertad.

Adicionalmente, en estos métodos de solución, el amortiguamiento numérico o artificial debe ser incluido, con el propósito de obtener soluciones estables. En ciertos casos de estructuras con comportamiento no lineal sujetas a movimiento en la base, es indispensable el empleo de los métodos de solución incremental.

En sistemas estructurales muy grandes, se ha encontrado que la combinación de los métodos increméntales y de superposición modal ha sido eficiente para sistemas con un pequeño numero de elementos no lineales.

Para citar este articulo en formato APA: Revista ARQHYS. 2012, 12. Analisis dinamico de estructuras resistentes a los sismos. Equipo de colaboradores y profesionales de la revista ARQHYS.com. Obtenido , de http://www.arqhys.com/arquitectura/analisis-dinamico-estructuras.html.