Analisis sismico dinamico de estructuras



Analisis sismico dinamico de estructuras. 

Analisis sismico dinamico de estructurasEn los problemas de dinámica estructural, las cargas y todas las respuestas estructurales (deflexiones, esfuerzos, etc. ), varían con el tiempo.

Una diferencia importante entre el análisis estático y el análisis dinámico, es que el análisis dinámico no presente una sola solución, más bien hay soluciones distintas para cada instante de tiempo, por consiguiente resulta más laborioso.

Por ejemplo, en una viga sometida a una carga estática “P”, las fuerzas internas que resisten las cargas se calculan por simple estática y de ella se obtienen los esfuerzos resultantes y sus deformaciones.

Si a la misma viga se le aplica la carga en forma dinámica, las deformaciones que varían con el tiempo producen aceleraciones, y las aceleraciones de acuerdo al principio de D’alambert inducen fuerzas de inercia que resisten el movimiento de la viga. En estas condiciones la viga queda sujeta a dos cargas: Fuerza externa P(t) que causa el movimiento, y las fuerzas de inercia Fi (t) que resisten la aceleración inducida.

En los problemas de dinámica estructural son importantes las fuerzas de inercia, cuya magnitud dependen de su flexibilidad y la masa de la estructura. Si las cargas dinámicas se aplican lentamente, las fuerzas de inercia serán pequeñas y podemos ignorarlas tratando el problema como si fuera estático; si la aplicación de las cargas es súbita las fuerzas de inercia adquieren importancia y sus efectos se harán sentir en los esfuerzos resultantes.


El enfoque de estos apuntes está orientado al caso de edificaciones ante acciones laterales, sean fuerzas externas o movimientos en la base.

En primer lugar se revisarán los conceptos de rigidez lateral, primero para un pórtico simple y luego para un edificio de varios niveles, a partir de una simplificación del análisis que permite plantear modelos pseudo- tridimensionales para la representación de una edificación.

Los análisis dinámicos se dividen usualmente en tres grandes grupos: Análisis Modal Espectral, de uso ingenieril más común. Análisis Tiempo-Historia.

Análisis en el dominio de las frecuencias: los análisis pueden realizarse considerando un comportamiento lineal fuerza- desplazamiento del material y eventualmente pueden considerarse comportamientos no lineales para los análisis tiempo-historia.

Los programas de análisis estructurales más comunes no realizan análisis incluyendo efectos de segundo orden (denominado también no linealidad geométrica), es decir, la consideración de esfuerzos adicionales debidos a la modificación de los ejes causada por las deformaciones. Las oscilaciones se producen en los elementos o sistemas estructurales debido a que tienen masas, elasticidad y una capacidad de amortiguamiento manifestado en diversas formas.

Para realizar un análisis de la respuesta de estos sistemas se parte de algunas simplificaciones, con las que se aborda el problema de manera más sencilla y a menudo suficiente para fines prácticos de ingeniería. Sin embargo, deben comprenderse las hipótesis iniciales de cada tipo de análisis, pues en ellas están contenidas sus limitaciones y contribuyen a establecer sus campos de aplicación.

 

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