Evaluación numérica de la respuesta sísmica de estructuras fundadas en laderas

• Autores: Miguel A. Gómez, Juan Carlos Vielma Pérez, Edgar Govanny Diaz Segura
• Localización: Obras y proyectos: revista de ingeniería civil, ISSN-e 0718-2813, ISSN 0718-2805, Nº. 31, 2022, págs. 68-76
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Numerical assessment of the seismic response of hillside buildings
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• Resumen
  • español

    El uso de sitios en pendiente para la construcción de estructuras es problemático, principalmente por dos condiciones: la variación de la respuesta sísmica de sitio, producto de la pendiente; y la modificación en la estructuración para dar cuenta de los desniveles en la base de la estructura. Estas condiciones han generado importantes daños sísmicos en áreas de altas pendientes en terremotos pasados. Este estudio busca evaluar las posibles diferencias en la respuesta sísmica producto de estas dos condiciones especiales, evaluadas de forma desacoplada. Para ello, se ejecuta una serie de análisis tiempo-historia, utilizando registros sísmicos modificados por la pendiente, sobre un grupo de estructuras con diferente ángulo basal. Las estructuras son primeramente diseñadas y evaluadas en respuesta no lineal mediante análisis pushover. Se obtienen mayores variaciones en la respuesta producto de la variación en la estructuración (escalonada) que producto del efecto topográfico, el cual, sin embargo, incrementa los efectos antes mencionados tanto en daño como en niveles de desplazamiento. Las aceleraciones verticales inducidas por la topografía son perjudiciales para el desempeño estructural, observándose más daño (incursión en el rango inelástico) en las estructuras cuando éstas se consideran en los análisis, así como diferencias importantes en los niveles de carga axial en los elementos verticales.

  • English

    The use of hillsides for the construction of structures is problematic, mainly because of two conditions: the variation of the seismic response of the ground, due to the slope; and the modification in the structural configuration to account for the inclination at the base of the structure. These conditions have generated significant seismic damage in high slope areas in past earthquakes. This study seeks to evaluate the possible differences in the seismic response resulting from these two special conditions, evaluated in an uncoupled manner. For this purpose, a series of time-history analyses are performed using modified-by-topography seismic records on a group of structures with different base angles. The structures are first designed and evaluated in nonlinear response by pushover analysis. Greater variations in response are obtained as a result of the variation in the structural configuration (staggered) than as a result of the topographic effect, which, however, increases the aforementioned effects in both damage and displacement levels. The vertical accelerations induced by topography are detrimental to structural performance, with more damage (incursion into the inelastic range) being observed in the structures when these are considered in the analyses, as well as important differences in the axial load levels in the vertical elements.