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Título : EVALUACIÓN DE DAÑO EN EDIFICIOS CONSIDERANDO LOS EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO ESTRUCTURA
Autor : DR. RODRÍGUEZ ROCHA, RAMSÉS
GARCÍA SOLANO, JOSUÉ
Palabras clave : DAÑO
EDIFICIOS
SUELO
ESTRUCTURA
Fecha de publicación : 4-feb-2012
Resumen : Damage detection in buildings is vitally important to avoid human losses. For buildings founded on soft soil, as in Mexico City, Soil-Structure Interaction Effects (SSI) are also important. Both phenomena affect directly the dynamic response of a structure, thus it is important to consider them as useful tools for retrofiting or demolition decisions. Currently, most damage detection methods for are formulated for structures founded on a fixed base, which in the case of soft soils is not realistic. In this work, damage (loss of stiffness) assessment in buildings is improved applying deconvolution techniques to dynamic responses to eliminate Soil-Structure Interaction (SSI) effects. Using transfer functions (TF) to suppress the influence of the flexible base the modal information becomes more precise, thus, resulting on enhanced damage identification results. In this work the Baseline Stiffness Method (BSM, Rodríguez, 2007) is applied, since allows to locate and measure severity of damage in buildings without baseline modal information (undamaged state), using solely the approximated lateral stiffness of the first storey and some acceleration records of the damaged system. Simulated damage cases in two shear beam buildings and a real damage case of a reinforce concrete building were studied. The results demonstrate that the proposed methodology improves damage assessment, identifying for the two shear beam models all the elements simulated as damaged and not reporting false elements as occur when not deconvoluted signals are used. For the real case study, the methodology also eliminated the false elements found when no deconvoluted signals were used. All the elements forming the connection where cracks of 1 cm were reported, were correctly located. These elements were not found when no deconvoluted signals were used. Also, all connection reported with cracks of 5 cm or more were identified.
Descripción : La detección de daño en edificios es de vital importancia como medida preventiva para evitar pérdidas humanas en estructuras que han sido afectadas por eventos sísmicos. En el caso de edificios desplantados sobre suelo blando, como es el caso de la Ciudad de México, resulta de igual transcendencia el conocimiento de los Efectos de Interacción Suelo-Estructura (Efectos ISE). Ambos fenómenos afectan directamente a la respuesta dinámica de una estructura, por lo que es prioritario considerarlos como una herramienta útil en la toma de decisiones de reforzamiento o demolición. Actualmente la mayoría de los métodos para evaluar daño se formulan para estructuras desplantadas sobre base rígida, que para el caso de suelos blandos no es realista, pues la base flexible modifica la respuesta dinámica de la estructura. En este trabajo la identificación de daño estructural (degradación de rigidez) en edificios es mejorada aplicando técnicas de deconvolución a las respuestas dinámicas para eliminar los efectos ISE. Usando Funciones de Transferencia (FT) para suprimir la influencia de la base flexible, la identificación de parámetros modales se vuelve más precisa, resultando en resultados de identificación de daño mejorados. En este trabajo se utiliza el Método de Rigideces Base (MRB, Rodríguez, 2007), debido a que con éste se puede localizar y cuantificar el daño en estructuras en las que se desconoce la información dinámica del estado de referencia (sin daño) del sistema, caso predominante en la República Mexicana; utilizando sólo la rigidez lateral aproximada del primer entrepiso y algunos registros de aceleraciones de la estructura dañada. Se estudiaron casos de daño simulados en dos edificios con comportamiento de cortante y un caso de daño en un edificio real. Los resultados demuestran que al aplicar la metodología propuesta la localización de daño se ve mejorada, identificando para los sistemas de cortante todos los elementos dañados y desapareciendo los elementos falsos que se presentan cuando se usan señales sin deconvolucionar. En el caso de estudio real los resultados mejoraron, desapareciendo los elementos falsos que habían sido identificados en el último entrepiso al usar señales sin deconvolucionar. Además se identificaron dos de los elementos convergentes a una de las zonas con grietas menores de 1 cm, que no habían sido encontrados. En todas las conexiones con grietas mayores que 5 cm se identificaron mínimo tres de los elementos discretizados convergentes a éstas.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/12813
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