Efectos de la Vs y del SSI en el golpeo estructural durante los terremotos
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.20231029Palabras clave:
Edificios adyacentes, comportamiento sísmico, tierra, fuerzas de impacto, historias de tiempo de desplazamientoResumen
Se ha comprobado que, en caso de terremoto fuerte, y debido a una distancia insuficiente entre dos estructuras adyacentes, el movimiento lateral en la parte superior de las estructuras puede provocar colisiones entre ellas. Este fenómeno, comúnmente conocido como colisión sísmica, puede generar fuerzas de impacto que no se tuvieron en cuenta durante el diseño inicial de la estructura. A su vez, pueden causar daños estructurales significativos o provocar el colapso completo de la estructura. El objetivo principal de este trabajo es estudiar los efectos acoplados de la flexibilidad del suelo y el impacto entre edificios adyacentes sometidos a excitación sísmica. Para capturar las fuerzas de impacto entre las estructuras durante la colisión, se ha utilizado eficazmente un modelo visco elástico lineal modificado. Se ha prestado especial atención al estudio de los efectos de la velocidad de la onda cortante, primero en la interacción suelo-estructura y después en la respuesta de colisión de las estructuras adyacentes. Se analizaron tres configuraciones de estructuras adyacentes: estructuras ligeras-ligeras, ligeras-pesadas y pesadas-pesadas. Los resultados obtenidos mediante este análisis mostraron que la respuesta dinámica y la fuerza de impacto de las estructuras dependen esencialmente de la interacción entre la estructura, la cimentación y el suelo.
Descargas
Citas
C. Spyrakos, I. A. Koutromanos, and C. A. Maniatakis, “Seismic response of base-isolated buildings including soil–structure interaction,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 29, no. 4, Aug. 27, 2008. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2008.07.002
J. Carvajal-Muñoz, C. A. Vega-Posada, and J. C. Saldarriaga-Molina, “Analysis of beam-column elements on non-homogeneous soil using the differential transformation method,” Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, no. 103, Feb. 16, 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.17533/udea.redin.20210218
M. Ghannad and H. Jahankhah, “Site-dependent strength reduction factors for soil-structure systems,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 27, no. 2, Aug. 24, 2006. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2006.06.002
M. Mekki, S. M. Elachachi, D. Breysse, and M. Zoutat, “Seismic behavior of r.c. structures including soil-structure interaction and soil variability effects,” Engineering Structures, vol. 126, Aug. 4, 2016. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.07.034
M. Mekki, S. M. Elachachi, D. Breysse, D. Nedjar, and M. Zoutat, “Soil-structure interaction effects on rc structures within a performance-based earthquake engineering framework,” European Journal of Environmental and Civil Engineering, vol. 18, no. 8, May. 16, 2014. [Online]. Available: https://doi.org/10.1080/19648189.2014.917056
M. Zoutat, S. M. Elachachi, M. Mekki, and M. Hamane, “Global sensitivity analysis of soil structure interaction system using n2-ssi method,” European Journal of Environmental and Civil Engineering, vol. 22, no. 2, May. 20, 2016. [Online]. Available: https://doi.org/10.1080/19648189.2016.1185970
R. Roy and S. C. Dutta, “Inelastic seismic demand of low-rise buildings with soil-flexibility,” International Journal of Non-Linear Mechanics, vol. 45, no. 4, Jan. 11, 2010. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2009.12.014
N. K. Tani, D. Nedjar, and M. Hamane, “Non-linear analysis of the behaviour of buried structures in random media,” European Journal of Environmental and Civil Engineering, vol. 17, no. 9, Aug. 21, 2013. [Online]. Available: http://dx.doi.org/10.1080/19648189.2013.822426
C. G. Karayannis and M. J. Favvata, “Inter-story pounding between multistory reinforced concrete structures,” Structural Engineering and Mechanics, vol. 20, no. 5, Jul. 30, 2005. [Online]. Available: https://doi.org/10.12989/sem.2005.20.5.505
E. G. Dimitrakopoulos, A. Kappos, and N. Makris, “Dimensional analysis of yielding and pounding structures for records without distinct pulses,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 29, no. 7, Mar. 25, 2009. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2009.02.006
R. Jankowski, “Experimental study on earthquake-induced pounding between structural elements made of different building materials,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol. 39, no. 3, Jul. 14, 2009. [Online]. Available: https://doi.org/10.1002/eqe.941
R. Jankowski, “Non-linear fem analysis of pounding-involved response of buildings under non-uniform earthquake excitation,” Engineering Structures, vol. 37, Feb. 02, 2012. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2011.12.035
S. A. Anagnostopoulos and C. E. Karamaneas, “Use of collision shear walls to minimize seismic separation and to protect adjacent buildings from collapse due to earthquake-induced pounding,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol. 37, no. 12, May. 15, 2008. [Online]. Available: https://doi.org/10.1002/eqe.817
S. Mahmoud, A. Abd-Elhamed, and R. Jankowski, “Earthquake-induced pounding between equal height multi-storey buildings considering soil-structure interaction,” Bulletin of Earthquake Engineering, vol. 11, Jan. 17, 2013. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s10518-012-9411-6
K. Shakya and A. C. Wijeyewickrema, “Mid-column pounding of multi-story reinforced concrete buildings considering soil effects,” Advances in Structural Engineering, vol. 12, no. 1, Nov. 07, 2016. [Online]. Available: https://doi.org/10.1260/136943309787522687
A. A. Farghaly, “Seismic analysis of adjacent buildings subjected to double pounding considering soil–structure interaction,” International Journal of Advanced Structural Engineering, vol. 9, Feb. 03, 2017. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s40091-017-0148-y
M. Miari, K. K. Choong, and R. Jankowski, “Seismic pounding between adjacent buildings: Identification of parameters, soil interaction issues and mitigation measures,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, vol. 121, Mar. 18, 2019. [Online]. Available: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2019.02.024
S. Mahmoud and R. Jankowski, “Modified linear viscoelastic model of earthquake-induced structural pounding,” Transactions of Civil and Envoronmental Engineering, vol. 35, no. C1, 2011. [Online]. Available: https://www.sid.ir/EN/VEWSSID/J_pdf/8542011C101.pdf
J. A. Przewłócki and W. Knabe, “Settlement of a soil stratum subjected to an earthquake,” International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, vol. 19, no. 11, Nov. 1995. [Online]. Available: https://doi.org/10.1002/nag.1610191105
Algerian Earthquake Resistan Regulations, RPA 99/Version 2003, Under International Institute of Seismology and Earthquake Engineering, Algeria, 2003. [Online]. Available: https://iisee.kenken.go.jp/worldlist/01_Algeria/1_Algeria_Code.pdf
F.-Z. Baba-Hamed and L. Davenne, “Effect of the viscous damping on the seismic response of low-rise rc frame building,” Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, no. 96, Feb. 21 2020. [Online]. Available: https://doi.org/10.17533/udea.redin.20191045
A. Brandis, I. Kraus, and S. Petrovčič, “Simplified numerical analysis of soil–structure systems subjected to monotonically increasing lateral load,” Applied Sciences, vol. 11, no. 9, May. 06 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.3390/app11094219
X. Zhang and H. Far, “Effects of dynamic soil-structure interaction on seismic behaviour of high-rise buildings,” Bulletin of Earthquake Engineering, vol. 20, Jul. 06 2021. [Online]. Available: https://doi.org/10.1007/s10518-021-01176-z
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Los artículos disponibles en la Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia están bajo la licencia Creative Commons Attribution BY-NC-SA 4.0.
Eres libre de:
Compartir — copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
Adaptar : remezclar, transformar y construir sobre el material.
Bajo los siguientes términos:
Reconocimiento : debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o su uso.
No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
Compartir igual : si remezcla, transforma o construye a partir del material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
El material publicado por la revista puede ser distribuido, copiado y exhibido por terceros si se dan los respectivos créditos a la revista, sin ningún costo. No se puede obtener ningún beneficio comercial y las obras derivadas tienen que estar bajo los mismos términos de licencia que el trabajo original.
Twitter