Determinación de la energía plástica que puede disipar una estructura durante un terremoto
Resumen
Durante los terremotos la energía fluye del suelo a las estructuras y éstas deben disiparla mediante los mecanismos de amortiguamiento en rango elástico y mediante las deformaciones plásticas, las cuales son responsables del daño estructural. La energía plástica que puede disipar una estructura es un parámetro
importante en las nuevas tendencias para el diseño de
estructuras en zonas de elevada amenaza sísmica. Este
trabajo relaciona la energía plástica con las características del movimiento sísmico y con las propiedades de la estructura. Para derivar estas relaciones se efectuaron estudios paramétricos con cinco estructuras de un grado de libertad y dos estructuras de
varios grados de libertad con diferentes resistencias y
períodos propios. Se presentan expresiones simples para calcular la energía plástica en función de la energía de entrada y la duración del sismo, y de la resistencia, el amortiguamiento y el período propio de oscilación de la estructura.
Abstract
During earthquakes input energy flows from the ground to structures and should be dissipated by damping mechanisms
and by plastic deformation that is responsible in part for structural damage.
The plastic energy is an important parameter in new design procedures for structures located in high seismicity regions. This work relates the dissipated plastic energy to the ground motion characteristics and to the structural parameters. Five single-degree of freedom structures and two multi-degree of freedom structures with different strengths and periods are used in parametric studies in order to develop this relations. Simple expressions are found to calculate the plastic energy as a function of the input energy and duration of ground motion, and strength, damping ratio and vibration period of the system.
Descriptores:
Energía de entrada; energía plástica; disipación de energía;
diseño sísmico.
Descriptors:
Input energy; plastic energy; energy dissipation;
seismic design.
