Influencia de la Modelación de la Zona del Panel en el Comportamiento Sísmico de los Marcos de Acero Resistentes a Momentos: Un Estudio Numérico
Autores: Kalapodis, Nicos A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Influencia de la Modelación de la Zona del Panel en el Comportamiento Sísmico de los Marcos de Acero Resistentes a Momentos: Un Estudio Numérico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Diseño sísmico
Marcos de acero resistentes a momentos
Flexibilidad de la zona del panel
Respuesta sísmica
Eurocódigo 8
Factor de comportamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
En el diseño sísmico de marcos de acero que resisten momentos (MRFs), la región de la zona del panel puede afectar significativamente la ductilidad general y la capacidad de disipación de energía. Este estudio investiga la influencia de la flexibilidad de la zona del panel en la respuesta sísmica de los MRFs de acero al comparar dos enfoques de modelado: uno con una representación detallada de la zona del panel y el otro considerando conexiones fijas entre vigas y columnas. Un total de 30 MRFs de acero en 2D (15 marcos que incorporan modelado de la zona del panel y 15 marcos sin modelado de la zona del panel) son sometidos a análisis no lineales de historia temporal utilizando cuatro conjuntos de movimientos del suelo compatibles con los tipos de suelo del Eurocódigo 8 (EC8) (A, B, C y D). El rendimiento estructural se evalúa en tres niveles de rendimiento distintos, a saber, limitación de daños (DL), seguridad en la vida (LS) y prevención de colapsos (CP), para capturar una amplia gama de posibles escenarios de daño. Basado en estos análisis, el estudio proporciona información sobre la respuesta sísmica de estos marcos. Además, se muestran los valores límite inferior, límite superior y promedio del factor de comportamiento () para cada tipo de suelo y nivel de rendimiento, ofreciendo una visión de cómo la flexibilidad de la zona del panel puede alterar la respuesta inelástica de un marco bajo carga sísmica. Los resultados indican que descuidar la acción de la zona del panel conduce a un aumento artificial en la rigidez del marco, resultando en estimaciones más altas de corte en la base y una sobreestimación del factor de comportamiento sísmico. Este factor de comportamiento irrealmente aumentado puede comprometer la precisión del diseño sísmico, aunque parezca conservador. En contraste, incluir la flexibilidad de la zona del panel proporciona una representación más realista de cómo se desarrollan las fuerzas y las deformaciones a través de la estructura. En consecuencia, un modelado adecuado de la zona del panel apoya tanto la seguridad como la rentabilidad en eventos sísmicos fuertes.
Descripción
En el diseño sísmico de marcos de acero que resisten momentos (MRFs), la región de la zona del panel puede afectar significativamente la ductilidad general y la capacidad de disipación de energía. Este estudio investiga la influencia de la flexibilidad de la zona del panel en la respuesta sísmica de los MRFs de acero al comparar dos enfoques de modelado: uno con una representación detallada de la zona del panel y el otro considerando conexiones fijas entre vigas y columnas. Un total de 30 MRFs de acero en 2D (15 marcos que incorporan modelado de la zona del panel y 15 marcos sin modelado de la zona del panel) son sometidos a análisis no lineales de historia temporal utilizando cuatro conjuntos de movimientos del suelo compatibles con los tipos de suelo del Eurocódigo 8 (EC8) (A, B, C y D). El rendimiento estructural se evalúa en tres niveles de rendimiento distintos, a saber, limitación de daños (DL), seguridad en la vida (LS) y prevención de colapsos (CP), para capturar una amplia gama de posibles escenarios de daño. Basado en estos análisis, el estudio proporciona información sobre la respuesta sísmica de estos marcos. Además, se muestran los valores límite inferior, límite superior y promedio del factor de comportamiento () para cada tipo de suelo y nivel de rendimiento, ofreciendo una visión de cómo la flexibilidad de la zona del panel puede alterar la respuesta inelástica de un marco bajo carga sísmica. Los resultados indican que descuidar la acción de la zona del panel conduce a un aumento artificial en la rigidez del marco, resultando en estimaciones más altas de corte en la base y una sobreestimación del factor de comportamiento sísmico. Este factor de comportamiento irrealmente aumentado puede comprometer la precisión del diseño sísmico, aunque parezca conservador. En contraste, incluir la flexibilidad de la zona del panel proporciona una representación más realista de cómo se desarrollan las fuerzas y las deformaciones a través de la estructura. En consecuencia, un modelado adecuado de la zona del panel apoya tanto la seguridad como la rentabilidad en eventos sísmicos fuertes.