Desempeño al colapso sísmico basado en energía para edificios aporticados de concreto armado equipados con amortiguadores viscosos, Lima 2024

Abstract

Este estudio analiza el comportamiento de edificios de concreto armado con pórticos resistentes a momentos, equipados con amortiguadores, bajo condiciones de colapso sísmico, utilizando un enfoque de balance de energía en todo el proceso de análisis. Se evaluaron tanto amortiguadores lineales como no lineales (α de 1.0, 0.7, 0.5 y 0.3) bajo un enfoque cuantitativo y cuasiexperimental. Para medir el desempeño sísmico, se emplearon curvas IDA siguiendo la metodología del FEMA P-695, analizando edificios de 3, 6 y 9 pisos con diferentes niveles de amortiguamiento suplementario (ξV1 de 5%, 10%, 20%, 30% y 40%). Se restringió la energía histerética estructural al máximo observado en los prototipos sin amortiguadores, manteniendo un enfoque aleatorio en el análisis. Si bien se recomienda el uso de amortiguadores no lineales, los resultados destacan que los amortiguadores lineales presentan ventajas frente al colapso. La demanda al colapso, evaluada mediante el índice de margen de colapso (IMC), aumentó entre 1.08 y 2.46, mientras que la capacidad al colapso, medida a través de las aceleraciones de piso, incrementó entre 1.09 y 2.32 veces. No obstante, las distorsiones de piso no evidenciaron una tendencia clara. A nivel de colapso, la energía disipada por los amortiguadores representó entre el 30% y 90% de la entrada de energía. Además, el estudio propone un método de dimensionado basado en el balance de energía que optimiza la selección de amortiguadores mediante ecuaciones predictivas derivadas de análisis de regresión.