Eficiencia de disipadores sintonizados de masa en estructuras con comportamiento elasto-plástico sometidas a cargas sísmicas

Abstract

Se presenta un análisis de la eficiencia de amortiguadores de masa sintonizada (TMD) en estructuras elasto-plásticas sometidas a cargas sísmicas. El estudio incluye el diseño óptimo del TMD tomando en consideración el nivel de plastificación alcanzado por la estructura principal. La excitación sísmica se representa a través de un proceso aleatorio estacionario de ruido blanco filtrado (filtro de Kanai-Tajimi) y el comportamiento elasto-plástico de la estructura principal se representa mediante el modelo de Bouc-Wen. La optimización de los parámetros del TMD con el criterio de reducción de desplazamiento de la estructura principal ante la acción sísmica, permite obtener los parámetros de rigidez y de amortiguamiento óptimos para distintos niveles de plastificación estructural dependiente de la intensidad de la excitación sísmica. Los valores de rigidez óptima se ajustaron a una función que resulta de asumir que la fuerza resistente del TMD tiene una componente lineal, otra no lineal elástica y disipación viscosa lineal. Los resultados confirman que el TMD trabaja eficientemente en la reducción de los desplazamientos de la estructura ante eventualidades sísmicas, aun cuando la estructura incursione en un régimen plástico, aunque las reducciones logradas no resultan significativas en los casos de estructuras sometidas a altas intensidades sísmicas que producen altos niveles de demanda inelástica.

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