Análisis dinámico no lineal de edificios de acero sometidos a sismos

Resumen

Los métodos de análisis dinámico no lineal generalmente proporcionan modelos más ajustados de la respuesta estructural para fuertes movimientos sísmicos. Por ello, se realizó una evaluación sísmica no lineal dinámica de seis edificaciones: dos de 5, dos de 12 y dos de 20 pisos de altura y con una planta regular. El sistema estructural de los edificios fue diseñado de acuerdo a la NSR-10 (norma sismo resistente colombiana) y con la microzonificación sísmica de Bogotá.
Los seis edificios fueron analizados utilizando metodologías no lineales y sometidos a los movimientos sísmicos de dos terremotos: el terremoto de Quetame de 2008 y el terremoto de Mesa de los Santos de 2015, ambos registrados en Bogotá DC por el RAB (red de acelerómetros de Bogotá). Utilizando el módulo no lineal de un software de elementos finitos y siguiendo las pautas de FEMA 356, se evaluó la respuesta de los edificios a 81 señales sísmicas del terremoto de Mesa de los Santos y 78 del terremoto de Quetame. Las señales incluían tres movimientos de tierra perpendiculares correspondientes a las direcciones norte-sur, este-oeste y vertical. Con los resultados del análisis dinámico no lineal, se evaluaron las rótulas plásticas no lineales de los elementos estructurales de las edificaciones para los dos sismos analizados. Con base en los resultados, se construyeron mapas para mostrar las derivas (distorsiones de entrepiso) en la dirección Y, las derivas en la dirección X y las derivas totales. Asimismo, se verificaron las conexiones en el primer piso, un piso intermedio y el último piso de los edificios analizados.
Los resultados sugieren que los edificios de acero tienen un mejor desempeño estructural en comparación con los edificios de concreto reforzado que también fueron analizados (análisis no lineal) con terremotos reales (en suelos blandos de Bogotá) en investigaciones anteriores