MÉTODO DE DISEÑO BASADO EN DESEMPEÑO (RÓTULAS PEFECTAS)

Started by Luis Herencia, 04 de October de 2020, 08:12:34 PM

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Luis Herencia


MÉTODO DISEÑO BASADO EN DESEMPEÑO

Buenas tardes con todos. Tengo una duda sobre la forma de aplicación de rótulas plásticas perfectas en una estructura "auxiliar" para un análisis dinámico modal espectral.
Primero dejaré una breve explicación del método para que quede claro la idea de lo que estoy preguntando.

RESUMEN DEL MÉTODO:
La metodología propuesta es llamada "Análisis lineal doble" (DLA) para diseños sísmicos basados en desempeño. Este, está basado en la superposición de dos análisis, uno de una estructura convencional y el otro de una estructura auxiliar que representa la estructura con daño. La principal diferencia con el diseño sísmico no lineal (NLSD) es que la superposición está basada en los resultados finales de los esfuerzos internos y la deformación de ambos análisis dinámicos modales espectrales lineales elásticos (MSDA).
La primera estructura es sometida a cargas gravitacionales y sísmicas, de ella se obtienen las fuerzas internas y deformaciones elásticas. La estructura auxiliar incluye una serie de rótulas perfectas, las cuáles están distribuidas a como el diseñador estructural lo ha considerado conveniente, en cantidad y ubicación, pero esta decisión está hecha en las primeras fases de diseño, justo después del primer análisis lineal. Estas rótulas perfectas son puntos dónde el daño estructural tomará lugar en una eventual evaluación sísmica o un evento sísmicos para el cuál fue proyectada la estructura. Los pasos generales del DLA son completamente directo y relativamente simple, sin ninguna iteración como se muestra a continuación:
1.      Ejecutar un MSDA en la "estructura elástica" (análisis convencional) y obtener las respuestas lineales de la estructura.
2.      Decidir la estrategia de ubicación y cantidad de las rótulas perfectas, basadas en la necesidad de reducción de esfuerzos internos y dónde la reducción se quiere. Esto define el modelo auxiliar.
3.      Realizar un MSDA en la estructura auxiliar que es idéntica a la "estructura elástica" pero con rótulas perfectas en las regiones previamente decididas.
4.      Graficar las curvas de evolución de esfuerzos internos en función del parámetro de intensidad del daño (α) y seleccionar el factor que satisfaga el daño local, desplazamiento y derivas deseadas.
5.      Diseñar la armadura de acero en la zona dañada mediante un diseño para una ductilidad para Md y (teta)p. Para las secciones que permanecen elásticas se diseña de manera convencional, un diseño por capacidad.

Nota: Adjunto PDF con la consulta completa ya que no me deja subir mas de 5000 caracteres

Luis Herencia

2DA PARTE DE LA CONSULTA
Combinación y daños de las estructuras
En los pasos anteriores se obtuvieron respuestas dinámicas de ambas estructuras, para combinarlas se propone un factor de daño (α). Con este factor las respuestas como desplazamientos y fuerzas y/o deformaciones pueden ser combinadas como muestra en la Ec. (1) y Ec. (2), respectivamente. Este factor de daño variará de 0 a 1. Para una estructura completamente dañada α será igual a 1. Para una estructura que permanecerá completamente elástica α será igual a 0.
                                               (1)
                                              (2)
Las variables, y son el resultado final de la combinación de fuerzas y desplazamientos en el nodo . y son las fuerzas y desplazamientos en la estructura elástica, respectivamente (paso 1), y, y , las fuerzas y desplazamientos en la estructura auxiliar (paso 3). De este modo, la combinación y superposición de ambas estructuras representan una estructura como un comportamiento elasto – plástico bilineal. La variable es el factor de corrección por amortiguamiento que tiene en cuenta la disipación de energía por histéresis.
----------------------------------------------------FIN DE EXPLICACIÓN---------------------------------------------------
¿Cómo aplicar rótulas plásticas perfectas en los extremos de vigas de pórticos de concreto armado empleando Sap2000, Etabs u otro programa, para el análisis modal espectral lineal?; para el caso de la estructura con rótulas localizadas que ya están al límite de colapso.
Se me ocurre aplicar "release", pero aplicando un momento/rotación para cada "release" en el que la rótula de la viga llegue a su momento último plástico y así obtener estos resultados.
No sé si estará bien mi idea. En caso de que si, como yo puedo obtener esta cantidad de momento/rotación para cada ubicación de "rótula".
NOTA: Revisar PDF para ver las fórmulas, por favor.