La SEAOC (Structural Engineers Association of California) ofrece en su sitio Web el paper “Evaluación de métodos simplificados para estimar parámetros de demanda estructural”. El trabajo reúne los análisis de un grupo de investigadores de la Universidad de California.
“Evaluación de métodos simplificados para estimar parámetros de demanda estructural” conforma un trabajo de investigación el cual lleva la firma de Kwasi Gyimah Bempong, Loannis Vouvakis Manousakis, Dimitrios Konstantinidis, Tamika Bassman, Benshun Shao, y Tommy Sidebottom.
La estimación de los tiempos de recuperación funcional y reparación de edificios después de un terremoto, es esencial para las evaluaciones de resiliencia sísmica realizadas durante la fase de diseño preliminar y en proyectos de evaluación de riesgos. La estimación precisa de los parámetros de demanda estructural (EDP, por sus siglas en inglés) es un componente crítico de este proceso de evaluación.
En la práctica, debido a la falta de información detallada del edificio o a la insuficiencia de recursos para realizar simulaciones detalladas de modelado, especialmente en evaluaciones de riesgo sísmico de carteras de edificios, los ingenieros estructurales suelen recurrir a técnicas simplificadas de estimación de EDP para proporcionar datos a la evaluación de riesgos.
Este artículo compara tres métodos simplificados diferentes para la estimación de EDP: el enfoque de Viga de Cortante-Flexión con Masa Distribuida (DMSFB), el procedimiento de Análisis Simplificado de FEMA P-58 y el enfoque de Masa Concentrada No Lineal (NLMB).
Estos métodos se aplican a un modelo no lineal detallado en 2D utilizando edificios de marcos de momento de acero de 3 y 9 pisos como estudios de caso. Se realiza un análisis de sensibilidad para evaluar la situación de contar con información incompleta o imperfecta sobre el edificio de interés, con el fin de determinar los parámetros de entrada más influyentes para todos los métodos.
Al llevar a cabo una evaluación de pérdidas, a menudo existen limitaciones en la capacidad del ingeniero estructural para estimar con precisión los EDP de los edificios de interés utilizando enfoques detallados, como el modelado de elementos finitos no lineales en 3D.
Si la evaluación se realiza en las primeras etapas del diseño para una evaluación preliminar de la resiliencia sísmica, la geometría detallada del edificio y la información de los componentes a menudo aún no se conocen o no se han confirmado. Los planos completos del edificio pueden no estar disponibles si la evaluación se efectúa en una obra existente, lo que hace que la condición actual sea en parte incierta.
Si la evaluación se lleva a cabo en un portafolio de edificios de tamaño moderado a extenso, a menudo no hay tiempo ni recursos suficientes para modelar cada edificio en detalle, incluso si los planos están disponibles. Además, la evaluación generalmente se trabaja de manera completamente probabilística, lo cual dificulta la ejecución de un gran número de simulaciones detalladas dentro de un presupuesto y plazo razonables.
En consecuencia, se emplean métodos simplificados para estimar las demandas del edificio, lo que da como resultado variados escenarios que influyen en la recuperación funcional final y en los resultados generales de riesgo. Una mayor claridad sobre las limitaciones de los diferentes métodos simplificados y una mejor comprensión de la sensibilidad de los resultados a varios parámetros de entrada informan sobre el uso prudente de otros métodos de estimación de EDP, especialmente a medida que evolucionan los métodos de estimación de pérdidas.
Este artículo se centra en métodos simplificados fáciles de implementar, con requisitos mínimos de entrada y no demandantes de un modelo analítico detallado.
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