Publicación: Evaluación de la respuesta estructural de edificaciones sometidas a empujes de ladera en condiciones sísmicas
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Resumen en español
RESUMEN: el fenómeno de interacción suelo – estructura (ISS) es un tema que se ha venido trabajando durante ya hace varios años desde los punto de vista de la ingeniería estructural y geotécnica, aplicándose a diversos casos en que la consideración del contacto entre una estructura y el suelo en que se ubica pueden acarrear cambios de consideración en el comportamiento del sistema. Sin embargo, hasta el momento no se ha aplicado al caso específico de edificaciones construidas con una ladera apoyándose sobre uno de sus costados, situación que a priori parece inconveniente por la asimetría del empuje de suelo transmitido y la extensión de la zona de contacto entre dos cuerpos de rigideces y respuestas disímiles como lo son un edificio y un talud. Se aborda entonces aquí el análisis de los efectos que el empuje de suelo puede producir en condiciones sísmicas sobre el comportamiento de estructuras ubicadas en laderas. Para ello se construye y ensaya en mesa vibratoria un modelo a escala reducida, y se implementan modelos de elementos finitos de ascendente complejidad, con diversas condiciones de apoyo, esquemas de solución, alturas de la estructura, tipos de suelo y formas de inclusión del empuje de suelo. Los resultados más importantes indican que las demandas (tanto en deformación como en fuerzas internas) aumentan para los elementos ubicados por encima de la corona de la ladera por la presencia de ésta y en contraste con las estimadas mediante las prácticas vigentes, lo que se convierte en una invitación a profundizar en la compresión de este fenómeno para evaluar la necesidad o no de modificar la prácticas de análisis estructural actualmente utilizadas en proyectos rutinarios de diseño de edificaciones de ladera.
Resumen en inglés
ABSTRACT: soil - structure interaction (SSI) is a topic that has already been under research for several years from the viewpoint of both structural and geotechnical engineering, and has been applied to various cases in which the consideration of contact between a structure and the soil in which it lies could result in important changes of the system’s behavior. However, SSI has not yet been applied to the specific case of buildings constructed with a slope leaning on one of their flanks, situation that a priori seems inconvenient because of the asymmetric lateral earth pressure involved and the extension of the contact zone between two bodies of such different stiffness and responses as are a building and a slope. Thus, the analysis of the effects that the earth pressure can produce under seismic conditions on the behavior of structures located on slopes is here addressed. To do it, a reduced scale model is built and failed on a vibrating table and finite element models of ascending complexity, with various support conditions, solution schemes, structure heights, soil types and ways to account for soil pressure, are implemented. The most important results indicate that both deformation and internal forces increase for elements located above the crown of the slope because of its presence and in contrast with those estimated by current practices, which turns into an invitation to deepen the understanding of this phenomenon I order to assess the need to modify the structural analysis methods used in routine projects involving the design of buildings located on slopes.