Respuesta sísmica de marcos de acero resistentes a momento equipados con disipadores de energía no-invasivos tipo C

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2021
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Abstract
Eventos sísmicos de gran magnitud han ocasionado daños de grandes proporciones en estructuras. Una manera de mitigar (idealmente eliminar) estos efectos adversos consiste en incorporar disipadores de energía. En estructuras equipadas con estos dispositivos la energía sísmica disipada mediante deformaciones inelásticas en elementos estructurales es menor (a veces mucho menor) que en estructuras que no cuentan con disipadores, y en consecuencia disminuye el daño estructural. Existe una gran variedad de disipadores de energía, los cuales se clasifican de acuerdo a su material y mecanismo de disipación. Los disipadores de energía no-invasivos tipo C (en adelante, DENITC) disipan energía mediante deformaciones plásticas, i.e., pueden ser clasificados como histeréticos. Entre otros aspectos, se caracterizan por no modificar el periodo fundamental de la estructura. Los DENITC han sido estudiados en marcos con uniones viga-columna que no transmiten momento (i.e., uniones simples de corte). Estas investigaciones arrojaron resultados alentadores en el sentido de que la incorporación de los DENITC resulta en disminución de la respuesta sísmica. El principal objetivo del presente trabajo de investigación consiste en evaluar la eficiencia de los DENITC en reducir la respuesta sísmica de marcos de acero resistentes a momento. Se proponen expresiones prácticas para determinar la fuerza de fluencia del DENITC, y se consideran resultados de investigaciones previas para determinar las dimensiones físicas del DENITC. En primera instancia se estudia en detalle la respuesta sísmica de un marco de un piso y un vano, con distintos tipos de acero (A36 y A992) y con y sin reducción de sección de viga. En segunda instancia se estudia la eficiencia de los DENITC en reducir la respuesta sísmica de un marco de acero resistente a momento de 4 pisos y 2 vanos con secciones reducidas de viga. La respuesta sísmica es evaluada en términos de desplazamientos y de rotaciones plásticas en vigas y columnas. Se encontró que los DENITC no disminuyen significativamente la respuesta de desplazamiento pero sí disminuyen las deformaciones inelásticas en vigas y columnas.
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Tesis (Magíster en en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021
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