Distribución óptima de amortiguadores viscosos e histeréticos en estructuras bajo excitación sísmica

Abstract

En los últimos veinte años grandes esfuerzos se llevaron a cabo para desarrollar el concepto de disipación de energía en estructuras y plasmarlo en una tecnología aplicable. Varios dispositivos basados en diferentes principios para disipar energía han sido desarrollados e implementados en todo el mundo. Una de las tareas más importantes para el diseñador es definir la distribución y el tamaño de estos dispositivos de manera de maximizar su eficiencia. En este trabajo se presenta una metodología eficiente que permite definir en una estructura bajo excitación sísmica la distribución espacial y capacidad óptima de disipadores de energía viscosos e histeréticos. Considerando que la principal fuente de incertidumbre es la excitación y con el objetivo de lograr un diseño robusto, la excitación se representa mediante un proceso estocástico estacionario, caracterizado por una densidad espectral de potencia compatible con el espectro de respuesta definido por el código de diseño sísmico de la región. El análisis se realiza en el dominio de la frecuencia y la limitación del comportamiento no lineal para el caso de los disipadores histeréticos es evitada a través del método de linealización estocástica. El procedimiento propuesto se muestra y verifica a través de ejemplos numéricos.