Figura 1 - uploaded by Carlos Genatios
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En el presente trabajo se incluyen los siguientes aspectos:
Clasificación de los principales sistemas y dispositivos de control de respuesta
dinámica existentes.
Los aisladores sísmicos, su mecanismo de funcionamiento y bases teóricas que
lo sustentan. Ventajas y desventajas de su uso.
Análisis de modelos dinámicos simplificados que demuestra...
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Citations
... They apply advanced engineering principles to safeguard human lives and minimize structural damage. In this context, energy dissipation and seismic isolation systems have been adopted as passive mechanisms for mitigating seismic responses [1]. ...
... Base seismic isolation systems are among the most effective approaches to date [1,2]. These isolators consist of an elastomeric matrix and reinforcement, capable of significantly reducing the transfer of seismic movements from the ground to the structure [1,2]. ...
... Base seismic isolation systems are among the most effective approaches to date [1,2]. These isolators consist of an elastomeric matrix and reinforcement, capable of significantly reducing the transfer of seismic movements from the ground to the structure [1,2]. During a seismic event, the elastomeric matrix absorbs and dissipates energy by deforming, while the reinforcement provides additional strength and structural stability against vertical loads [3]. ...
Over recent decades, numerous strong earthquakes have caused widespread devastation, including citywide destruction, significant loss of life, and severe structural damage. Seismic base isolation is a well-established method for mitigating earthquake-induced risks in buildings; however, its high cost often limits its implementation in developing countries. Simultaneously, the global rise in vehicle numbers has led to the accumulation of discarded tires, intensifying environmental challenges. In response to these issues, this study investigates the development of a seismic isolator matrix using recycled rubber from vehicle tires, proposed as a sustainable and cost-effective alternative. Ten recycled rubber matrices were experimentally evaluated for their physical and mechanical properties. The matrix with optimal granulometry and binder content, demonstrating superior performance, was identified. This optimized matrix underwent further validation through compression and cyclic shear tests on reduced-scale prototypes of fiber-reinforced isolators, which included five prototype designs, two of which featured flexible reinforcement. The best-performing prototype comprised a recycled rubber matrix with 15% binder and glass fiber, exhibiting vertical stiffness and damping characteristics superior to those of natural rubber. Specifically, this prototype achieved a damping ratio of up to 22%, surpassing the 10% minimum required for seismic isolation, along with a vertical stiffness of 45 kN/mm, critical for withstanding the vertical loads transferred by buildings. These findings suggest that the recycled tire rubber matrix, when combined with glass fiber, is a viable material for the production of seismic isolators. This combination utilizes discarded materials, contributing to environmental sustainability.
... Son eficaces para diseños de estructuras en donde se requiere altos niveles de desempeño. Por ejemplo, los niveles de desempeño que deben tener los hospitales, en los cuales se debe minimizar los daños estructurales y no estructurales a fin de que permanezcan operativos antes, durante y después de eventos sísmicos muy severos (Genatios & Lafuente, 2016). ...
... Los aisladores también se utilizan en proyectos de reforzamiento y rehabilitación de estructuras que, debido a que se diseñaron y construyeron hace muchos años, no cumplen con la normativa vigente y debido a esto no garantizan niveles mínimos de seguridad y desempeño sísmico (Genatios & Lafuente, 2016). ...
La presente investigación estudia las consecuencias en el comportamiento sísmico de estructuras aisladas, cuando para diseñarlas se han utilizado factores de reducción de resistencia, permitiendo la incursión en el rango plástico. Se generó un modelo matemático de un sistema de dos grados de libertad para poder incorporar la inelasticidad tanto en el sistema de aislación como en la estructura sobre él. Se realizaron análisis no lineales tiempo-historia con el método de integración directa. Se analizan estructuras aisladas y no aisladas de distintos periodos y con distintos factores de reducción de resistencia y se mide su desplazamiento máximo y su demanda de razón de ductilidad. Los resultados del estudio demuestran que el desplazamiento máximo de la estructura aislada y su demanda de razón de ductilidad son muy sensibles y en muchos casos aumentan considerablemente con el aumento de la reducción de resistencia para los registros sísmicos utilizados.
The present research studies the consequences on the seismic behavior of isolated structures, when resistance reduction factors have been used to design them, allowing the incursion into the plastic range. A mathematical model of a two-degree-of-freedom system was generated in order to incorporate inelasticity in both the insulation system and the structure above it. Nonlinear time-history analyzes were performed with the direct integration method. Isolated and non-isolated structures from different periods and with different resistance reduction factors are analyzed and their maximum displacement and ductility ratio demand are measured. The results of the study demonstrate that the maximum displacement of the isolated structure and its demand ductility ratio are very sensitive and in many cases increase considerably with increasing resistance reduction for the seismic records used.
... Alternatively, there are other methods, such as the incorporation of energy dissipation systems, including base isolation, known as control systems. These systems are typically implemented on essential facilities to control the seismic response and remain functional during and after an earthquake [2][3][4][5][6][7]. Recently, it became evident that the traditional design of structures does not represent a sufficient solution to prevent the collapse of certain structures [8]. ...
El Perú al estar ubicado dentro del Círculo de Fuego del Océano Pacífico, deja al país vulnerable de constante movimiento sísmico. Por ello se está planteando un diseño de un sistema activo de amortiguamiento de masa sintonizada (TMD), que se basa en el uso de un computador que controle a un motor a pasos que enrolla o desenrolla la cuerda del péndulo. Con el fin de ajustar la frecuencia a la que está el péndulo y acomodarla a que ayude a disminuir la frecuencia del edificio tras recibir ondas sísmicas. En base al diseño logramos una reducción de hasta 30% de aceleración en la planta más alta de la maqueta utilizada. Sin embargo, el uso de una mesa vibradora representa una frecuencia determinada, a diferencia de un sismo real donde la frecuencia es variante. Por ello este porcentaje podría variar si es que se estudiará bajo características más realistas.
El actual estudio investigativo tiene como objetivo encontrar las propiedades de histéresis de un material que permita asemejar el comportamiento de un aislador, el mismo que será incorporado a tres modelos experimentales de diferente material y configuración. Las respuestas de aceleración fueron determinadas de manera experimental, mediante la simulación en la mesa de vibración Sailham para cuatro eventos sísmicos de impulsión y cuatro eventos de naturaleza de subducción, cada uno con dos etapas. Para medir las respuestas de aceleración se colocó un acelerómetro en cada dintel del piso de aislación. Con los datos obtenidos de la experimentación se analizan y determinan a través de procesos matemáticos, los desplazamientos y esfuerzos, para de esta manera elaborar la curva de histéresis de los aisladores de cada modelo experimental. De la curva de histéresis se obtuvieron las propiedades del aislador de poliuretano como son el amortiguamiento y la rigidez efectiva, y, con ello analizar la teoría de aislación sísmica.i.
