Análisis Modal Espectral en estructuras con aisladores elastoméricos

Abstract

Las estructuras con aisladores de base, han demostrado en sismos muy fuertes que tienen un gran comportamiento sísmico debido a que los aisladores son los que disipan la energía sísmica y trabajan como una especie de filtro que reduce las aceleraciones y el contenido de frecuencia que ingresa a la estructura. Esto se lo visualiza en el presente artículo comparando los registros de dos estructuras gemelas, con y sin aisladores de base, durante el mega sismo de Chile de 2010. Por este motivo es que en el CEINCI-ESPE se viene trabajando en este campo y es así como se han construido tres prototipos de aisladores de base elastoméricos.

En este artículo se presenta el Método Modal Espectral, considerando tres grados de libertad por planta, aplicado al análisis sísmico espacial de estructuras con aisladores de base elastoméricos. Para explicar el marco teórico del método se realiza el análisis sísmico de una estructura de un piso con aisladores de base; los resultados que se obtienen son comparados con los que se hallan al aplicar el Método Cuasi Estático. La acción sísmica para los dos casos es la componente horizontal del sismo de El Centro de 1940, para el Método Modal Espectral se trabaja con el espectro y para el Método Cuasi Estático con el acelerograma. Finalmente, se aporta con dos programas al sistema de computación CEINCI-LAB que sirven para determinar la matriz de rigidez de piso en: la losa del sistema de aislación y en la superestructura.