Browsing by Author "Santa María Oyanedel, Hernán"
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- ItemAnálisis del daño observado a pasarelas peatonales durante el terremoto del Maule del 27/02/2010.(2014) Toro Farfán, Felipe; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl objetivo de esta tesis es realizar un estudio detallado del comportamiento de las pasarelas peatonales durante el terremoto de Chile del 2010 que permita, a futuro, hacer recomendaciones a la norma de diseño. Para lograr este objetivo este estudio se divide en dos partes. La primera, hacer una base de datos con el detalle de los daños sufridos por las pasarelas durante el terremoto, para luego estudiarla y obtener las variables críticas que determinaron el comportamiento de las pasarelas durante el sismo. La segunda parte consiste en el desarrollo de un modelo no lineal en el programa SAP2000 que pueda replicar la falla observada en las pasarelas. Para lograr esto, se realizaron mediciones en terreno de las propiedades dinámicas elásticas de una pasarela, para calibrar el modelo y que se adaptara a la realidad. Luego se hizo un análisis tiempo historia no lineal utilizando registros del terremoto del 2010. Las principal variable crítica que determinó el comportamiento de las pasarelas fue su estructuración, más que la ubicación o el suelo. El modelo pudo replicar el daño observado, que se debió principalmente a que en la dirección longitudinal las vigas no están restringidas al movimiento.
- ItemAnálisis y diseño de conectores para elementos semi colaborantes hormigón - madera(2010) Carboni Muñoz, Alvaro Antonio; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl diseño de elementos semi colaborantes hormigón - madera data de alrededor de 1930, pero recién en los últimos veinte años la investigación de nuevos conectores y soluciones para mejorar el desempeño de estos sistemas colaborantes ha crecido de manera sostenida. En Chile, sin embargo, estos desarrollos son casi desconocidos, siendo esta investigación una de las primeras en su tipo llevadas a cabo en el país. Tomando como objeto de análisis dos tipos de conectores, se realizó un análisis consistente en ensayos experimentales de conectores modelos elasto plásticos de elementos finitos de los conectores de corte, modelos elásticos computacionales de barras para el sistema compuesto completo y un análisis comparativo de los resultados obtenidos. Con toda esta información, se propusieron expresiones de diseño para estos tipos de conectores.
- ItemAnalysis and design of timber concrete floors with boundary conditions different than simply supported(2021) Adema Yusta, Andrés Iván; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn esta tesis se propone un procedimiento analítico para diseñar losas madera-hormigón sujetas a condiciones de borde distintas a simplemente apoyadas. Las investigaciones existentes sobre losas madera-hormigón se enfocan principalmente en condiciones de simple apoyo, lo cual es muy común en edificios de madera. Sin embargo, en otras aplicaciones estructurales, y específicamente para edificios de hormigón armado, es poco probable que las losas estén simplemente apoyadas. Este cambio en las condiciones de apoyo puede reducir de manera significativa el espesor total de la sección, deflexión máxima y peso propio de la estructura, lo cual resulta crucial en países sísmicos. El procedimiento propuesto se derivó de dos modelos simplificados existentes en la literatura, uno que se puede aplicar para cualquier condición de borde y el otro sólo para la condición simplemente apoyada. El modelo analítico para el comportamiento a corto plazo se comparó con modelos de elementos finitos (FEM) y con la única investigación experimental existente en la bibliografía, mientras que el modelo analítico para el comportamiento a largo plazo se comparó sólo con FEM. En el último capítulo, se muestra el procedimiento propuesto a través de un ejemplo de diseño para un edificio habitacional considerando la normativa chilena e internacional. La predicción de los modelos analíticos entregó resultados muy cercanos a los de los modelos FEM. Se concluyó que se necesitan más campañas experimentales para validar el procedimiento de diseño para un amplio rango de condiciones de borde, incluyendo comportamiento a corto y largo plazo, lo cual debiera mejorar la aplicabilidad de las losas madera-hormigón para estructuras diferentes de edificios de madera y puentes.
- ItemAssessment of methods of identification of dynamic properties based on measured seismic response of a building(2019) Alcaino Reyes, Pablo Eduardo; Santa María Oyanedel, Hernán
- ItemBehavior of a concrete bridge cantilevered slab reinforced using NSM CFRP strips(2013) Astorga, Ariela; Santa María Oyanedel, Hernán; López Casanova, Mauricio Alejandro
- ItemBehavior of hollow, rectangular reinforced concrete piers subjected to biaxial loading.(2006) Santa María Oyanedel, Hernán; Wood, Sharon L.; Breen, John E.
- ItemBehavior of rectangular reinforced concrete columns confined with CFRP jackets and anchors(2017) Jiménez Ulloa, José Luis; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa presente investigación estudia el comportamiento de columnas rectangulares de hormigón armado confinadas con envolturas y anclajes de polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP). Estas columnas representan elementos de borde de muros de corte confinados con CFRP. Se propone una nueva técnica de rehabilitación, envolviendo las columnas con camisas de CFRP y la inclusión de anclajes de CFRP en forma de abanico intercalados entre las camisas de CFRP. El refuerzo CFRP genera un confinamiento pasivo mediante acción de arco (similar a la generada por estribos de acero) y amplifica el área del núcleo de hormigón efectivamente confinado. Se propone un procedimiento de modelación de diseño (ecuaciones cerradas que sólo dependen de características geométricas y propiedades de material nominales). Este procedimiento se basa en: técnicas de modelos de diseño de confinamiento con trabas y estribos, resultados obtenidos de modelos de elementos finitos no lineales y modelos existentes para columnas confinadas con CFRP pero sin anclajes de CFRP. Los resultados muestran que la técnica de rehabilitación propuesta logra aumentar la ductilidad a compresión de las columnas de hormigón armado. Los ensayos muestran incrementos en la deformación última de los especímenes manteniendo niveles altos de tensión de compresión. También se observa que el confinamiento de CFRP evita el pandeo de barras verticales y apertura de estribos horizontales, al mismo tiempo que mantiene la integridad de la probeta hasta el final del ensayo. La metodología de modelamiento propuesta predice, con buen grado de exactitud, los incrementos en parámetros que caracterizan la curva tensión – deformación axial debidos al uso del sistema de confinamiento CFRP propuesto.
- ItemCanalones dalla como sistema arriostrante de estructuras industriales de hormigón prefabricado(2009) Angel Bonilla, Nelson Mauricio; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl comportamiento de conexiones de elementos de hormigón prefabricado sometidas a momento ha sido objeto de múltiples investigaciones dada la vulnerabilidad de su desempeño desde el punto de vista sísmico. En esta investigación se analiza el comportamiento sísmico de un sistema arriostrante horizontal para estructuras industriales compuesto por elementos de hormigón prefabricado, denominados canalón Dalla, conectados a una estructura de marcos mediante una conexión húmeda resistente a momento, formando un diafragma a nivel de techo entre marcos sucesivos. Un estudio experimental fue llevado a cabo en etapas previas a esta investigación para estudiar el comportamiento elástico e inelástico de la conexión húmeda ante solicitaciones monotónicas y cíclicas.
- ItemCaracterización del factor de amplificación dinámica del corte en muros de hormigón armado acoplados por losas(2017) Chiriboga López, Esteban Enrique; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEl objetivo de la presente investigación es evaluar el factor de amplificación dinámica del corte para el caso de muros de hormigón armado en condiciones diferentes a muros envoladizo. Se estudió la amplificación dinámica para tres casos de dos muros acoplados, de iguales y distintas rigideces, de 6, 12 y 20 pisos. Los muros fueron diseñados usando las normas chilenas de diseño sísmico de edificios y diseño de hormigón armado. Se realizaron análisis modal espectral con el programa SAP2000 (C.S.I, 2009) y análisis tiempo historia no-lineales con el programa OpenSees (McKenna et al., 2006). Se usaron 16 registros escalados al espectro elástico obtenido de la norma chilena de diseño sísmico. Se evaluaron los factores de amplificación dinámica y compararon los resultados con los obtenidos por otros autores y con requisitos de normas que consideran dicho efecto. Se calculó el factor de amplificación dinámica del corte como el promedio de las 16 respuestas máximas obtenidas de los análisis tiempo historia. En este caso los valores son menores que los que propone la norma neozelandesa NZS3101 (2006), lo cual nos indica que el acoplamiento entre muros puede reducir dicho factor. Esto nos indica que los factores de amplificación dinámica deben ser evaluados adecuadamente para el caso chileno y no copiar normas internacionales.
- ItemComparative bond pullout performance of CFRP and steel reinforcing bars in concrete at elevated temperature(2010) Maluk Zedán, Cristián Hernán; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa aparición de novedosos elementos estructurales han emergido utilizando hormigón de alto desempeño, auto-compactante y con fibras, HPSCC (por sus siglas en ingles) reforzados con barras de alta resistencia, livianas y con alta resistencia a la corrosión. Ejemplo de lo anterior son paneles prefabricados de HPSCC, pretensados con barras de polímero reforzado con fibras de carbono, CFRP (por sus siglas en ingles), usados como elementos estructurales perimetrales en edificios. Al igual que para otros elementos estructurales de un edificio, el comportamiento de estos novedosos elementos debe ser estudiado y analizado antes de que puedan ser usados con confianza. Particularmente, el efecto de las altas temperaturas en la adherencia de las barras de CFRP con el hormigón, fenómeno que aún no se conoce en detalle. Este proyecto examina el desempeño de estos elementos, bajo condiciones de incendio, poniendo particular énfasis en el efecto de las altas temperaturas en la adherencia de las barras de CFRP con el HPSCC y realizando un análisis comparativo con barras de acero.
- ItemComportamiento estructural de elementos flexurales de hormigón liviano(2011) Hernández Torres, Adriana Marcela; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa mezcla desarrollada de hormigón liviano es un nuevo tipo de hormigón que reúne las propiedades y ventajas de un hormigón de alta resistencia estructural y peso liviano. Mediante el desarrollo del proyecto "Innovación y Desarrollo de Hormigones Livianos de Alto Desempeño (HLAD) para el uso en la Construcción de Infraestructura" de INNOVA Chile, se diseñaron y desarrollaron ensayos de 4 vigas y 2 losas con el fin de obtener las calidades del comportamiento flexural del Hormigón Liviano desarrollado mediante el estudio de diversas normas de diseño de elementos de hormigón con el fin de caracterizar adecuadamente y de forma realista el material propuesto.
- ItemDamage and sensitivity analysis of a reinforced concrete wall building during the 2010, Chile earthquake(2021) Gallardo, Jose A.; Llera Martin, Juan Carlos de la; Santa María Oyanedel, Hernán; Chacon, Matias F.Buildings with Reinforced Concrete (RC) walls are commonly used to resist lateral forces in seismic countries because they provide high lateral stiffness and strength. In recent earthquakes, shear wall buildings have shown good behavior in general; however, a small percentage underwent severe damage localized typically in lower stories. Several numerical models have been developed and proposed to simulate the failure mechanism and behavior of RC walls. From the existing models, only those denoted as micro-models can accurately simulate the stress and strain distributions. The aim of this research is double: (i) to validate a nonlinear finite element wall model and the associated material stress-strain constitutive relationship using the behavior of a real building during the 2010 Chile earthquake; and (ii) to analyze the uncertainty of the response of the building due to changes in model parameters. To validate the response of the wall model, four experimental benchmark RC wall specimens were studied, and model accuracy was evaluated using five parameters: initial stiffness, peak baseshear, ultimate base-shear, maximum displacement, and dissipated energy. A sensitivity analysis was carried out to study the influence of material parameters in the wall response and its damage. The case-study is a 18story building with 1 basement, which suffered severe damage during the 2010 Chile earthquake, which has been studied by non-linear response-history analysis. Uncertainty in the building response due to three important modeling assumptions was considered: Rayleigh's damping model parameters; effective elastic bending stiffness of the structural elements; and effect of the vertical ground motion component. Results showed that the proposed model can predict the seismic response of the building with reasonable accuracy by identifying correctly the damage location. This case-study enabled us to assess also the effect of damping in non-ductile structures, the important influence of the slab stiffness in the response, and the effect of the vertical ground motion component in the sequence of damaged walls.
- ItemData collection after the 2010 Maule earthquake in Chile.(2017) Llera Martin, Juan Carlos de la; Santa María Oyanedel, Hernán; Rivera, Felipe; Mitrani-Reiser, Judith; Jünemann Ureta, Rosita; Fortuno, Catalina; Ríos, Miguel; Hube Ginestar, Matías Andrés; Cienfuegos Carrasco, Rodrigo AlbertoThis article presents an overview of the different processes of data recollection and the analysis that took place during and after the emergency caused by the Mw 8.8 2010 Maule earthquake in central-south Chile. The article is not an exhaustive recollection of all of the processes and methodologies used; it rather points out some of the critical processes that took place with special emphasis in the earthquake characterization and building data. Although there are strong similarities in all of the different data recollection processes after the earthquake, the evidence shows that a rather disaggregate approach was used by the different stakeholders. Moreover, no common standards were implemented or used, and the resulting granularity and accuracy of the data was not comparable even for similar structures, which sometimes led to inadequate decisions. More centralized efforts were observed in resolving the emergency situations and getting the country back to normal operation, but the reconstruction process took different independent routes depending on several external factors and attitudes of individuals and communities. Several conclusions are presented that are lessons derived from this experience in dealing with a large amount of earthquake data. The most important being the true and immediate necessity of making all critical earthquake information available to anyone who seeks to study such data for a better understanding of the earthquake and its consequences. By looking at the information provided by all these data, we aim to finally improve seismic codes and engineering practice, which are important social goods.
- ItemDevelopment of a Fragility Model for the Residential Building Stock in South America.(2017) Villar-Vega, Mabé; Hube Ginestar, Matías Andrés; Santa María Oyanedel, Hernán; Silva, Vitor.; Crowley, Helen; Yepes-Estrada, Catalina.; Tarque, Nicola.; Acevedo, Ana Beatriz.; Gustavo, Coronel D.
- ItemDevelopment of national and local exposure models of residential structures in Chile.(2017) Santa María Oyanedel, Hernán; Hube Ginestar, Matías Andrés; Rivera, Felipe.; Yepes-Estrada, Catalina.; Valcárcel, Jairo A.
- ItemEmpirical fragility curves of RC buildings in Chile using a cumulative link model(National Information Centre of Earthquake Engineering, 2017) Favier, Philomène; Quintana Quintana, Fernando; Magna Verdugo, Carolina Elena; Santa María Oyanedel, Hernán; Hube Ginestar, Matías Andrés; Llera Martin, Juan Carlos de laChile is known as one of the most seismic countries in the world showing approximately one event above magnitude 8 every ten years. Unexpected damage occurred in reinforced concrete (RC) buildings during the 2010 Mw 8.8 Maule earthquake. Calculating the risk for RC buildings to exceed a given damage state during potential future seismic events is thus of paramount importance. It is assumed that the risk can be calculated from a combination of an exposure model, an intensity hazard distribution, and the vulnerability definition of RC buildings. Construction of fragility curves is part of the process for vulnerability definition. We propose here in an innovative methodology to build empirical fragility curves with the collected data of Chilean RC buildings. After the 2010 Maule earthquake, a database of the damage states of Chilean RC buildings was built by the assessment of structural engineers from companies or municipalities. Damage was classified in five states: no damage, slight, moderate, severe and complete damage states. The database is composed of observations made in six Chilean cities exposed to different seismic intensity. An interpolation of a 2010 shakemap provides the intensity measure occurring at the location of each building. Different generalized linear models were tested and it was shown that the cumulative logit link model provides the best fit of fragility curves. Cumulative link models for ordinal data ensure that fragility curves do not cross. The number of buildings floors and the year of construction are considered as covariates of our model. A Bayesian approach is adopted to obtain estimates and distribution of the parameters describing the statistical model. The resulting fragility curves for RC buildings are compared with results available in the literature. The provided fragility curves for Chilean RC buildings is the major contribution of this study. Finally, the usability of the curves is investigated from a risk perspective, and the need of more information to improve the fitting procedure is discussed.
- ItemEstudio experimental del comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros esbeltos de hormigón armado(2018) Amón Valle, Jaime Alfonso; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaRecientes terremotos que han impactado a Chile en el 2010 y Nueva Zelanda en el 2011 demostraron la necesidad de investigación en el tema del comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros de hormigón armado después de haber sido sometidos a un evento sísmico. Por lo tanto, la hipótesis de esta tesis consiste en estimar el comportamiento sísmico y la capacidad residual en muros esbeltos de hormigón armado. Esta tesis tiene dos objetivos principales. El primer objetivo es evaluar el comportamiento sísmico en muros esbeltos de hormigón armado. El segundo objetivo es conocer la capacidad residual obtenida de ensayos experimentales en muros esbeltos de hormigón armado. En esta investigación se realizó una campaña experimental para evaluar el nivel de daño, el comportamiento, la capacidad residual y la respuesta de los muros dañados de hormigón armado mediante la ejecución de seis ensayos. El daño y comportamiento de los muros sin daño previo se obtuvo del ensayo de cuatro muros. Para evaluar la capacidad residual de los muros, dos de los muros fueron ensayados hasta un nivel de daño previo, luego descargados,y luego ensayados nuevamente hasta un nivel de daño severo (falla). Se aplicó un protocolo de carga lateral cíclica, en que la primera fase fue controlada por fuerza y la segunda fase fue controlada por desplazamientos. Se observó un patrón de agrietamiento similar en todos los ensayos realizados. El ancho máximo de grietas medido al finalizar los ensayos fue de 0.6 mm y tuvo poca variación en todos los ensayos realizados. El tipo de falla observada en los muros fue por flexo compresión. La capacidad residual de rigidez equivalente inicial en el muro M2 fue de 42% y en el muro M4 fue de 38 % después de ser ensayos por segunda ocasión.
- ItemEvaluación experimental de la detección de defectos en cuerpos elásticos a través de homogeneización de amplitud pequeña(2012) Vito Bahamonde, Andrés Felipe; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaUn concepto de mucho interés en el área de la mecánica estructural es la detección de defectos o daños en los sólidos, particularmente la caracterización de tales defectos y su aplicación a elementos estructurales y mecánicos. Esta Tesis presenta un estudio experimental de la detección de defectos en cuerpos elásticos en dos dimensiones basado en el trabajo elaborado por Mura y Gutiérrez (2011). En esta investigación se presenta un método que, mediante análisis numérico en el contexto de la elasticidad lineal, detecta inclusiones usando mediciones en el borde de la probeta obtenidas de ensayos estáticos. Se estudia el desempeño de tal método introduciendo las mediciones obtenidas de experimentos reales.
- ItemEvaluation of the influence of shear keys on the seismic behavior of chilean bridges(2021) Wilches Están, José de Jesús; Santa María Oyanedel, Hernán; León, Roberto T.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaIn recent decades, many regions of the world have been affected by earthquakes that have resulted in significant damage to transportation networks and to bridges in particular. Notable among these in the past three decades are the 1989 Loma Prieta [1] and 1994 Northridge [2] events in the USA, the 1995 Hyogo-ken Nanbu [3] and 2011 Tohoku [4] in Japan, the 1999 Chi-Chi [5] in Taiwan, and the 2011 Christchurch [6] in New Zealand. Chile has not been an exception as it is located next to a 5,000 km long fault with a subduction rate of more than 7 cm/year, making it the most active subduction zone in the world [7]. Throughout its history, the country has been hit by severe earthquakes that has shown that road bridges designed under modern design codes are structures vulnerable to failures or collapses. This has been attributed to conceptual problems in the design codes and the lack of attention during the development of design projects.
- ItemEvaluation of the seismic behavior of hybrid walls with timber for buildings in Chile(2022) Carrero Roa, Tulio Enrique; Guindos Bretones, Pablo; Santa María Oyanedel, Hernán; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaActualmente, se puede considerar que existen cuatro sistemas dominantes de madera estructural resistente a corte lateral como lo son los muros de corte con estructura de madera ligera marcoplataforma (Light Frame Timber Buildings, LFTB) y muros de paneles de corte de madera laminada encolada (Glued Laminated Timber. GLULAM) contralaminada (Cross Laminated Timber, CLT) y muros de madera microlaminada (Laminated venner lumber, LVL). Con el tiempo, se ha demostrado una mejora en el comportamiento sísmico de las estructuras tradicionales de madera con ensayos experimentales, pero la construcción de edificios de mediana y gran altura en países con alta sismicidad presenta importantes inconvenientes con este tipo de muros de corte. En el caso de las estructuras LFTB, son adecuadas para edificios de mediana altura, pero generalmente no tienen suficiente capacidad de carga lateral. Por otro lado, la principal dificultad en las estructuras de CLT es la rotación del cuerpo rígido del muro y la falta de ductilidad. Esta rotación rígida aumenta notablemente los desplazamientos laterales de entrepisos, lo que limita drásticamente la posibilidad de cumplir con los desplazamientos máximos de entrepisos establecidos en el Código Chileno en NCh 433. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido estudiar la capacidad de carga lateral y el efecto de la conexión entre los componentes de los muros híbridos de corte, ya que se asume que es necesario estructuras híbridas y nuevas tipologías de muros para que los edificios de madera de gran altura mejoren el rendimiento estructural en países altamente sísmicos. Además, los sistemas propuestos han sido diseñados para ser un sistema estructural competitivo en el contexto de la construcción industrializada. Por lo tanto, se asume que los conjuntos propuestos son una solución viable para las empresas de madera prefabricada. La investigación incluye la caracterización experimental de los sistemas propuestos a través de ensayos cíclicos y monotónicos mediante el estándar Europeo EN12512 (protocolo de carga para ensayos). Además, se han realizado estudios numéricos para evaluar las implicaciones de las soluciones propuestas, que incluyeron análisis no lineales. Los resultados de este trabajo permitieron proponer dos muros de cortante mucho más fuertes, rígidos y dúctiles en comparación con los muros de cortante de madera tradicionales, esos sistemas consistieron en: (a) Un entramado de perfiles de acero con paneles de revestimiento CLT, y (b) un marco de madera laminada más paneles de OSB como revestimiento interno.