Uso de la Transformada de Wavelet Continua para Generar Funciones de Excitación de Tiempo de Resistencia para el Análisis Sísmico No Lineal de Estructuras
Autores: Mamaghani, Mohammadhossein; Lui, Eric M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Uso de la Transformada de Wavelet Continua para Generar Funciones de Excitación de Tiempo de Resistencia para el Análisis Sísmico No Lineal de Estructuras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Transformada wavelet
Contenidos de frecuencia
Frecuencias dominantes
Duraciones de tiempo
Excitaciones artificiales
Análisis sísmicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta el uso de la transformada de wavelet continua (CWT) para capturar los contenidos de frecuencia, espectros de frecuencias dominantes y las duraciones de tiempo asociadas de terremotos reales para generar excitaciones artificiales y realizar un análisis de tiempo de resistencia (ETA) de estructuras. Al aplicar CWT a tres conjuntos de cuarenta terremotos, se extraen las frecuencias percentiles 90 que abarcan los rangos de 0.08-18.41 Hz, 0.61-12.73 Hz y 0.56-15.53 Hz; con duraciones de tiempo asociadas de 20, 15 y 16 s, respectivamente, para estos conjuntos de terremotos. Se generan excitaciones artificiales que contienen estas características de movimiento del suelo, se escalan progresivamente y se aplican a la estructura objetivo hasta el fallo. La escala utilizada es un sobre envolvente en forma de bloque que aumenta de tamaño en un factor de 3/2 con el tiempo. Los análisis sísmicos no lineales de un marco de acero y un puente de concreto utilizando estas excitaciones artificiales han demostrado que el método no solo predice con éxito las respuestas de desplazamiento de cizallamiento base-techo de estas estructuras, sino que también identifica correctamente comportamientos como piso débil, desprendimiento de concreto y agrietamiento del núcleo. Cuando se compara con el análisis dinámico incremental y el análisis de historia de tiempo utilizando múltiples terremotos, el método propuesto es capaz de producir resultados comparables con una reducción significativa en el tiempo computacional y un tamaño de archivo de salida mucho más pequeño.
Descripción
Este documento presenta el uso de la transformada de wavelet continua (CWT) para capturar los contenidos de frecuencia, espectros de frecuencias dominantes y las duraciones de tiempo asociadas de terremotos reales para generar excitaciones artificiales y realizar un análisis de tiempo de resistencia (ETA) de estructuras. Al aplicar CWT a tres conjuntos de cuarenta terremotos, se extraen las frecuencias percentiles 90 que abarcan los rangos de 0.08-18.41 Hz, 0.61-12.73 Hz y 0.56-15.53 Hz; con duraciones de tiempo asociadas de 20, 15 y 16 s, respectivamente, para estos conjuntos de terremotos. Se generan excitaciones artificiales que contienen estas características de movimiento del suelo, se escalan progresivamente y se aplican a la estructura objetivo hasta el fallo. La escala utilizada es un sobre envolvente en forma de bloque que aumenta de tamaño en un factor de 3/2 con el tiempo. Los análisis sísmicos no lineales de un marco de acero y un puente de concreto utilizando estas excitaciones artificiales han demostrado que el método no solo predice con éxito las respuestas de desplazamiento de cizallamiento base-techo de estas estructuras, sino que también identifica correctamente comportamientos como piso débil, desprendimiento de concreto y agrietamiento del núcleo. Cuando se compara con el análisis dinámico incremental y el análisis de historia de tiempo utilizando múltiples terremotos, el método propuesto es capaz de producir resultados comparables con una reducción significativa en el tiempo computacional y un tamaño de archivo de salida mucho más pequeño.