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Interacción dinámica suelo-estructura en un suelo duro, usando acelerógramas de temblores reales

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Título: Interacción dinámica suelo-estructura en un suelo duro, usando acelerógramas de temblores reales
Autor: Cortés Toro, Oscar David; Ortega Romo, Darwin Andrés
Fecha: 2014
URI: http://hdl.handle.net/11522/3150
Resumen: The dynamic response of a structure caused by an earthquake can be significantly or importantly altered in some cases when including the effects of soil-structure interaction (SSI). In this Project, the dynamic response is calculated and analyzed in order to compare two different studies, one that takes into account the SSI effects; in contrast, the other one does not use these effects. This method is applied to identify in what cases it is important to include the SSI effects. To carry out this Project, the QUAKE/W option in the GEO-STUDIO program was used to include the SSI effects. In this program, a soil profile was simulated with two different conditions. The first one was only the soil profile and the second one was the soil profile interacting with the already mentioned structural models. This profile is a hard floor from the municipality number 22 in Cali at which were assigned three (3) accelerograms recorded from real earthquakes. The program allowed to yield the response spectra at the ground surface with and without considering the SSI effects. Subsequently, the ETABS program was used to model the hypothetical scenarios of the structures and analyze them with the response spectra yielded in QUAKE/W for both studies, and finally calculate the dynamic response variables. The analysis was based on three aspects. The first one is the percentage of relative difference in the magnitude of each variable between cases with and without SSI effects. The results of this aspect showed that there are changes in all models that include the effects ISE, confirming that the soil-structure interaction is reflected in the dynamic behavior of the variables. The second and third aspect are the location of the structure periods in the different response spectrums and the magnitude of the spectral acceleration for these periods. These two aspects allowed the identification of scenarios where it is worth to include ISE effects, based on the degree of influence of the magnitude of the mentioned spectral acceleration for the structure periods in the magnitudes of the dynamic variables. The analysis results above allow to set if it is worth including the ISE effects in each of the cases of structural scenarios simulated.
Descripción: La respuesta dinámica de una estructura causada por un sismo se ve afectada en algunos casos de manera significativa o importante al incluir los efectos de la interacción suelo-estructura (ISE). En el presente proyecto se calcula y se analiza la respuesta dinámica de varios casos hipotéticos de diferentes modelos estructurales, para comparar dos tipos de estudio, uno en el que se tienen en cuenta los efectos ISE y otro en el que no y asi, poder identificar en qué casos es importante incluir los efectos ISE. Para llevar a cabo este proyecto se hizo uso de la herramienta QUAKE/W en el programa GEO-STUDIO para incluir los efectos ISE. En dicho programa se simuló un perfil de suelo en dos condiciones diferentes: la primera sólo el perfil de suelo y la segunda el perfil de suelo interactuando con los modelos estructurales mencionados. Dicho perfil es el de un suelo duro de la comuna 22 de la ciudad de Cali y se le asignaron tres (3) acelerogramas registrados de sismos reales. El programa permitió obtener los espectros de respuesta en la superficie del suelo considerando los efectos ISE y sin considerarlos. Posteriormente, se hizo uso del programa ETABS donde se modelaron los casos hipotéticos de las estructuras y se analizaron con los espectros de respuesta obtenidos en QUAKE/W para ambos estudios, para finalmente calcular las variables de respuesta dinámica. El análisis se basó en tres aspectos; el primero es el porcentaje de diferencia relativa en las magnitudes de cada variable entre los casos con y sin efectos ISE. Los resultados de este aspecto mostraron que sí hay cambios en todos los modelos al incluir los efectos ISE, lo que confirma que la interacción sueloestructura se ve reflejada en el comportamiento dinámico de las variables. El segundo y tercer aspecto son la ubicación de los periodos de estructura en los diferentes espectros de respuesta y la magnitud de la aceleración espectral para dichos periodos. Estos dos aspectos permitieron identificar los casos hipotéticos donde vale la pena incluir los efectos ISE, basándose en el grado de influencia que tiene la magnitud de la aceleración espectral mencionada para los periodos de estructura en las magnitudes de las variables dinámicas. Con el análisis de resultados mencionado se establece si vale la pena incluir los efectos ISE en cada uno de los casos de los modelos hipotéticos estructurales simulados.
Tipo: Trabajo de Grado
Citación: Cortés Toro, O. D., & Ortega Romo, D. A. (2014). Interacción dinámica suelo-estructura en un suelo duro, usando acelerógramas de temblores reales. Pontificia Universidad Javeriana, Cali. Tomado de (http://hdl.handle.net/11522/3150).


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