Efectos de la variabilidad de factores estructurales y sísmicos en la fragilidad sísmica de postes de concreto armado en subestaciones eléctricas peruanas

Abstract

El presente estudio analiza la fragilidad sísmica de subestaciones eléctricas peruanas mediante la aplicación de funciones de fragilidad generadas con múltiples análisis dinámicos de tiempo-historia no lineales, respecto a la variabilidad estructural de la resistencia a la compresión del concreto (f’c) y el esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo (fy), y la incertidumbre en un factor sísmico definido como la aceleración máxima del suelo (PGA). El estudio, de enfoque cuantitativo y diseño experimental, fue de tipo aplicado y alcance explicativo. Se consideró el método aleatorio para la generación de 2000 muestras de factores estructurales y 2000 acelerogramas artificiales de sismos espectro compatibles con señales reales peruanas. Los cálculos revelan desplazamientos máximos (Dmáx), distorsiones angulares máximas (Δmáx) y fuerzas cortantes en la base (Vb) más conservadoras que en estudios previos, atribuibles al modelamiento no lineal con rótulas plásticas de distinta tipología y al efecto cíclico del sismo. Para definir la fragilidad, se propusieron cuatro estados de daño (ED) donde ED1 y ED2 presentaron probabilidades de daño (PD) similares a estudios pasados. Por inspección, ED3 y ED4 representan fluencia y colapso, y se observó que el 50% de sus PD son excedidos para valores de PGA superiores a 0.24g y 0.53g, respectivamente. La metodología propuesta evidenció la influencia del concreto y del acero de refuerzo en la respuesta estructural, generando curvas de fragilidad coherentes que fortalecen la evaluación sísmica y la gestión del riesgo frente a terremotos.