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• Reserva de resistencia de edificios porticados de concreto armado diseñados conforme al ACI-318/IBC-2006

  J. Vielma-Perez, H. Barbat, S. Oller

  Ingeniería (2008). Vol. 18 (1-2), pp. 121-131

  
  

  Abstract

  La adecuada capacidad demostrada por los edificios sometidos a la acción de terremotos fuertes ha sido atribuida a la reserva de resistencia de la estructura. Sin embargo, la gran cantidad de factores que contribuyen en la reserva de resistencia, son un obstáculo para que esta haya sido incorporada de forma explícita y transparente en las normas de proyecto sismorresistente. En este artículo se aborda el tema de la reserva de resistencia, para lo que se estudia un conjunto de edificios regulares porticados de concreto armado que han sido proyectados conforme a las prescripciones del ACI318, con las cargas sísmicas prescritas en el IBC-2006. Los resultados muestran que la reserva de resistencia es independiente de la redundancia de los edificios y que los valores recomendados en el IBC-2006 subestiman la capacidad de los edificios con períodos intermedios y largos.

  Abstract
  La adecuada capacidad demostrada por los edificios sometidos a la acción de terremotos fuertes ha sido atribuida a la reserva de resistencia de la estructura. Sin embargo, [...]

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• Confinamiento y ductilidad de los edificios de hormigón armado

  J. Vielma-Perez, H. Barbat, S. Oller

  Zuncho (2008). Vol. 15, pp. 22-29

  
  

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• Seismic behaviour of limited ductility buildings

  H. Barbat, J. Vielma-Perez, S. Oller

  Civil Engineering (2008). Vol. 1 (10), pp. 3-12

  
  

  Abstract

  The most important aspects of the seismic design and behaviour of reinforced concrete buildings with limited ductility, like the buildings with waffled slabs or flat beams, are examined in this work. The structures with these typologies are the most used in Spain for new buildings and many seismic codes do not recommend their use in seismic areas. The expected seismic performance of these structures is studied herein by means of incremental non linear structural analysis (pushover analysis) which provides capacity curves. Their behaviour is compared with that of buildings with moment resisting frames designed according to the Spanish EHE and NCSE-02 codes and also to the ACI-318 (2005) and IBC-2003. The most important results of the study show that only the moment-resisting framed buildings exhibit sufficient ductility and overstrength to guarantee a stable seismic behaviour. The behaviour of limited ductility buildings is strongly influenced by the structural type; even if they are reinforced with ductile steel or if their confinement if improved, they exhibit slightly higher ductility

  Abstract
  The most important aspects of the seismic design and behaviour of reinforced concrete buildings with limited ductility, like the buildings with waffled slabs or flat beams, [...]

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• Un índice de daño sísmico objetivo para la evaluación de los edificios de hormigón armado

  J. Vielma-Perez, H. Barbat, S. Oller

  Acero y Hormigón (2008). Vol. 59 (248), pp. 53-64

  
  

  Abstract

  En las normas que regulan el proyecto sismorresistente de edificios porticados se considera que los elementos estructurales (pilares y vigas) tienen un comportamiento no lineal durante la acción de un terremoto similar al de proyecto. Esto implica que dichos elementos se dañan y para el proyectista es de mucho interés poder estimar el daño global esperado en la estructura y relacionarlo tanto con la ductilidad de proyecto como con la demanda de ductilidad. Contrariamente a lo que ocurre con los edificios dúctiles, en el caso de los edificios proyectados para bajas ductilidades los índices de daño calculados a partir de un análisis por el método de elementos finitos, tienen valores que no reflejan adecuadamente el deterioro. Por esta razón, en este artículo se realiza una propuesta de un índice objetivo de daño formulado en función de la ductilidad y del valor de la rigidez elástica y la correspondiente al colapso del edificio y que es independiente de la tipología estructural utilizada. El procedimiento se ilustra mediante la aplicación del índice de daño propuesto a tres edificios dos de los cuales han sido proyectados para bajas ductilidades (edificio con forjados reticulares y edificio porticado con vigas planas) y el tercero, un edificio porticado con vigas de canto, proyectado para alta ductilidad. A los tres edificios se les ha determinado la respuesta estática no lineal mediante un procedimiento con control de fuerzas, así como el punto de capacidad por demanda. Los resultados obtenidos demuestran que el índice de daño objetivo propuesto proporciona unos valores que caracterizan adecuadamente el daño sufrido por los tres edificios.

  Abstract
  En las normas que regulan el proyecto sismorresistente de edificios porticados se considera que los elementos estructurales (pilares y vigas) tienen un comportamiento no lineal [...]

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• Advanced composite material simulation

  S. Oller, X. Martínez, H. Barbat, F. Rastellini

  Ciência e tecnologia dos materiais (2008). Vol. 20 (1-2), pp. 2-14

  
  

  Abstract

  A computational methodology is presented for modeling the non-linear mechanical behavior of composite structures made of FRP (Fiber-Reinforced Polymers) laminates. The model is based on the appropriate combination of the constitutive models of compounding materials, considered to behave as isolated continua, together with additional “closure equations” that characterize the micro-mechanics of the composite from a morphological point of view. To this end, any appropriate constitutive model may be selected for each phase. Each component is modeled separately and the global response is obtained by assembling all contributions taking into account the interactions between components in a general phenomenological way. To model the behavior of a single uni-directional (UD) composite laminated, a Serial-Parallel continuum approach has been developed assuming that components behave as parallel materials in the fibers alignment direction and as serial materials in orthogonal directions. Taking into account the internal morphology of the composite material, it is devised a strategy for decoupling and coupling component phases. This methodology [Rastellini 2006], named "compounding of behavior", allows to take into consideration local non linear phenomenon in the compounding materials, like damage, plasticity, etc. in a coupled manner. It is based on the proper management of homogenous constitutive models, already available for each component. In this way, it is used all developments achieved in constitutive modeling for plain materials, what makes possible the transference of this technology to composites. A laminated theory complemented with the proposed UD model is employed to describe the mechanical behavior of multi-directional laminates. A specific solution strategy for the general non linear case is proposed. It provides quick local and global convergences, what makes the model suitable for large scale structures. The model brings answers on the non-linear behavior of composites, where classical micro-mechanics formulas are restricted to their linear elastic part. The methodology is validated through several numerical analyses and contrasted against experimental data and benchmark tests.

  Abstract
  A computational methodology is presented for modeling the non-linear mechanical behavior of composite structures made of FRP (Fiber-Reinforced Polymers) laminates. The model [...]

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• Comparación de los factores de reducción de respuesta de la norma NCSE-02 y del Eurocódigo 8

  J. Vielma-Perez, S. Oller, H. Barbat

  Acero y Hormigón (2007). Vol. 246, pp. 79-95

  
  

  Abstract

  En los procedimientos de análisis y diseño sismorresistentes de estructuras se hace necesario introducir simplificaciones o aproximaciones que permitan estudiar la equivalencia entre el análisis elástico a partir del cual se efectúan los cálculos y el comportamiento elásto-plástico, que es el comportamiento real de las estructuras cuando son sometidas a la acción de terremotos fuertes. Una de estas simplificaciones, consiste en proyectar las estructuras de manera que dispongan de una resistencia lateral inferior a la que resulta de un dimensionado al límite elástico, lo que se consigue aplicando cargas laterales calculadas a partir de los espectros de diseño, que son espectros elásticos, afectados por factores de reducción de respuesta, conocidos como factores R. En este artículo se realiza una revisión exhaustiva del estado del arte de los factores de reducción de respuesta, partiendo de su definición, pasando por su implementación en las normas de diseño sismorresistente, hasta llegar a las nuevas propuestas de racionalización de su aplicación. Para poder alcanzar una mejor comprensión del tema, se realiza una comparación entre la aplicación de los factores de reducción de respuesta propuestos en la norma sismorresistente española NCSE-02 y en el Eurocódigo 8.

  Abstract
  En los procedimientos de análisis y diseño sismorresistentes de estructuras se hace necesario introducir simplificaciones o aproximaciones que permitan estudiar [...]

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• Aspectes del disseny conceptual dels edificis de formigó armat

  H. Barbat, J. Vielma-Perez, S. Oller

  La Punxa (2007). Vol. 43, pp. 26-33

  
  

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• Numerical simulation of the seismic behavior of building structures equipped with friction energy dissipators

  S. Cruz, F. López-Almansa, S. Oller

  Computers and Structures (2007). Vol. 85 (1-2), pp. 30-42

  
  

  Abstract

  This paper presents a new algorithm to simulate the seismic response of N-story building frames incorporating friction energy dissipators; a device per floor is considered. The frames with the dissipators are described by 2D lumped masses models with two degrees of freedom per floor, namely the horizontal displacements of the main structure and of the dissipators. The proposed algorithm consists of a modification of the linear acceleration method; the main innovation consists of checking at each calculation instant the sliding or sticking condition at each floor, hence, the number of “active” degrees of freedom changes continuously, ranging in between N (there is sticking condition at every dissipator) and 2N (there is sliding condition at every dissipator). Some results given by this algorithm are compared to experimental results from ad-hoc testing and to numerical results obtained with the ADINA software package. In both cases, agreement is satisfactory while the proposed method is more computationally efficient.

  Abstract
  This paper presents a new algorithm to simulate the seismic response of N-story building frames incorporating friction energy dissipators; a device per [...]

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• Respuesta no lineal de edificios de concreto armado diseñados para baja ductilidad

  J. Vielma-Perez, H. Barbat, S. Oller

  Hormigón y Acero (2007). Vol. 45 (2), pp. 12-34

  
  

  Abstract

  En el diseño sismorresistente de edificios es necesario conocer previamente el valor de la ductilidad que éstos podrán llegar a alcanzar al ser sometidos a movimientos sísmicos fuertes. Los valores de ductilidad de referencia están incluidos en las normas de diseño sismorresistente. Su estimación también puede hacerse bajo criterio de expertos o de la observación de la respuesta que los edificios han tenido ante determinados terremotos. Sin embargo, generalmente el problema estudiado se ha centrado en la respuesta de edificios con respuesta dúctil, como son los edificios aporticados resistentes a momentos, sin que existan muchos datos que avalen la respuesta de los edificios de ductilidad limitada, entre los que se encuentran los edificios aporticados con vigas planas y los edificios con forjados reticulares. En este trabajo se estudia la respuesta no lineal de edificios de ductilidad limitada, proyectados conforme a los requisitos de la instrucción española (EHE) y la norma NCSE-02, y se obtienen los valores de ductilidad a partir de dicha respuesta, lo que permiten verificar los valores de los factores de reducción aplicados en la determinación de las fuerzas sísmicas y los valores de sobrerresistencia. De manera adicional, se estudia la respuesta de los edificios proyectados con aceros con diferentes características de ductilidad y tensión de plastificación. Finalmente, se comparan las respuestas de los edificios de ductilidad limitada con la respuesta de un edificio aporticado, verificándose el cumplimiento de las hipótesis consideradas para el proceso de análisis elástico de las mismas. Los resultados se comparan con los obtenidos de la respuesta no lineal de edificios con pórticos resistentes a momentos, diseñados según las normas españolas y la norma americana ACI-318.

  Abstract
  En el diseño sismorresistente de edificios es necesario conocer previamente el valor de la ductilidad que éstos podrán llegar a alcanzar al ser sometidos [...]

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• Procedimiento de evaluación de edificios de concreto armado mediante un índice de daño sísmico objetivo

  J. Vielma-Perez, H. Barbat, S. Oller

  Revista Sul-Americana de Engenharia Estructural (2007). Vol. 4 (3), pp. 7-32

  
  

  Abstract

  En este trabajo se hace una revisión de los índices que permiten evaluar el daño sísmico de edificios, encontrando la necesidad de formular un índice objetivo que refleje adecuadamente el daño en los edificios de concreto armado, independientemente de la tipología estructural. Se expone un procedimiento de análisis no lineal de estructuras de concreto armado, aplicando control de fuerzas en el que se aplica como criterio de convergencia un índice de daño basado en elementos finitos. El procedimiento es validado mediante la comparación de resultados de dos pórticos de concreto armado, uno de los cuales es ensayado bajo la acción de cargas pseudo estáticas y el otro mediante la aplicación de cargas dinámicas. Los resultados muestran una buena aproximación de los resultados obtenidos mediante simulación numérica. Finalmente, el procedimiento se aplica en el cálculo de la curva de capacidad de tres edificios proyectados para diferentes niveles de ductilidad, evaluando el desempeño de los tres edificios mediante la aplicación del índice de daño sísmico objetivo.

  Abstract
  En este trabajo se hace una revisión de los índices que permiten evaluar el daño sísmico de edificios, encontrando la necesidad de formular un [...]

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