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Modelación elasto-plástica y análisis no lineal de una estructura especial de acero utilizando OpenSees

Abstract:

La necesidad de que las estructuras hagan frente a eventos sísmicos, para preservar la seguridad de sus ocupantes, ha sido puesta de manifiesto por terremotos históricos y recientes. Para el análisis sismorresistente, se propone el análisis por desempeño de una estructura formada por pórticos especiales de acero, cuya geometría y condiciones de carga está dado por el documento FEMA P-695. La estructura es modelada mediante el software OpenSees como un modelo de plasticidad concentrada con capacidad de formación de rótulas elasto-plásticas y se valida mediante su comparación con un modelo más detallado que incluye degradación, logrando resultados de periodo, sobreresistencia y ductilidad similares. El análisis se realiza para tres niveles de desempeño y se verifica su comportamiento en función de los límites de derivas máximas dados por FEMA 356. En los niveles de diseño y prevención de colapso MCE se obtiene un desempeño adecuado, aunque demasiado cercano a los límites; mientras que en el nivel de servicio no se cumplen los criterios de aceptabilidad, provocando una respuesta negativa de la estructura. Dentro de los diferentes análisis, se estudia la influencia de los efectos P-Delta y de reducción axial en columnas sobre la respuesta del sistema, determinándose que su inclusión dentro del modelo es indispensable puesto que generan cambios considerables en la misma. Por último, este proyecto está encaminado hacia el estudio de la influencia de la modelación en el desempeño de componentes estructurales y no estructurales ante diferentes niveles de riesgo sísmico.