Diseño Sísmico de Pilotes Parte 2 ING. PEDRO ROJAS CRUZ, M.Sc., Ph.D. DICIEMBRE, 2020 MAESTRIA EN GEOTECNIA DISEÑO Y REFUERZO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES Y PROFUNDAS FICT - ESPOL CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO CONCEPTOS DE DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESEMPEÑO Para poder realizar un DSBD o una revisión del desempeño esperado en una estructura, es necesario conocer su comportamiento dentro del rango no-lineal. Esto implica la necesidad de utilizar análisis más complejos que los que se utilizan habitualmente: • Análisis estático no-lineal (Pushover) • Análisis tiempo-historia no-lineal 4 CONCEPTOS DE DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESEMPEÑO 5 Priestley et al. 2007 CONCEPTOS DE DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESEMPEÑO 6 Priestley et al. 2007 CONCEPTOS DE DISEÑO SÍSMICO BASADO EN DESEMPEÑO 7 Priestley et al. 2007 CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 9 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 10 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 11 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 12 CHEN Y DUAN, 2014 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 13 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 14 REQUISITOS DE DESEMPEÑO SÍSMICO ASCE 61-14 15 ASCE 61-14 Tomada de: ASCE CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO MODELOS MATEMÁTICOS Esquema de modelo de un pilote que incluye la interacción suelo-estructura. ASCE 61-14 Tomada de: ASCE 17 MODELOS MATEMÁTICOS “OpenSees, the Open System for Earthquake Engineering Simulation, is an object-oriented, open source software framework. It allows users to create both serial and parallel finite element computer applications for simulating the response of structural and geotechnical systems subjected to earthquakes and other hazards.” “OpenSees is primarily written in C++ and uses several Fortran and C numerical libraries for linear equation solving, and material and element routines.“ 18 MODELOS MATEMÁTICOS Sección de fibras: • Para modelar el hormigón, se utilizó el modelo Concrete01, diferenciando los comportamientos “confinado” y “no confinado”. • Las propiedades se definieron con las recomendaciones de Karthik y Mander (2011). • La relación del confinamiento se obtuvo por recomendaciones de Mander et al (1988). • El acero de refuerzo y de presfuerzo se modelaron con Steel02. 19 MODELOS MATEMÁTICOS 20 MODELOS MATEMÁTICOS 21 CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL En el programa SAP2000 se realizó un modelo 3D del muelle usando pilotes con un nivel de empotramiento asumido a 5B del fondo del cauce. La rigidez del modelo se calibró (cambiando las propiedades de inercia y/o la posición del empotramiento del fondo) para que el nivel de cortante y desplazamiento se ubique en la curva del Pushover realizado con el modelo OpenSees. 23 MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL 24 MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL Con los modelos calibrados: Se utiliza el punto de desempeño encontrado para revisar el comportamiento de los pilotes con los resultados del análisis no-lineal (OpenSees). Se utilizan los diagramas de momentos del análisis elástico (SAP2000) para diseñar la superestructura. 25 MODELOS MATEMÁTICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL FEMA P-751 26 CONTENIDO • CONCEPTO DE DISEÑO SISMICO BASADO EN DESEMPEÑO • REQUISITOS DE DESEMPEÑO SISMICO • MODELOS MATEMATICOS • MODELOS MATEMATICOS PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL • DETALLAMIENTO SISMICO DETALLAMIENTO SISMICO ASCE 61-14 28 DETALLAMIENTO SISMICO ASCE 61-14 29 DETALLAMIENTO SISMICO ASCE 61-14 30 DETALLAMIENTO SISMICO ASCE 61-14 31 DETALLAMIENTO SISMICO ASCE 61-14 32
