Browsing by Author "López-García González, Diego"

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    Aceleración de piso en edificios de hormigón armado estructurados en base a muros sometidos a excitaciones sísmicas
    (2011) Steib Pinto, Francisco Javier; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El objetivo de este estudio consiste en caracterizar la demanda sísmica en elementos no estructurales ubicados en edificios de varios pisos. Se consideraron edificios de hormigón armado estructurados en base a muros, y se obtuvo, mediante análisis tiempo-historia, la respuesta lineal y no lineal a excitaciones sísmicas tanto de Fuente Lejana como de Fuente Cercana o Impulsivas. Con los resultados obtenidos de las simulaciones numéricas se analizó la relación entre las aceleraciones de piso (aceleraciones máximas de piso y espectros de piso) y distintos parámetros relevantes tales como los períodos modales del edificio, el tipo de excitación sísmica, la magnitud de las deformaciones plásticas, etc. Las aceleraciones de piso obtenidas de las simulaciones numéricas se compararon con las aceleraciones de piso de diseño indicadas en normas de diseño sísmico chilenas y norteamericanas.
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    Aceleraciones de piso en edificios de estructuración mixta muros - marcos sometidos a excitaciones sísmicas
    (2010) Goldschmidt Pino, Alfonso Andrés; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El presente estudio busca cualificar la magnitud de la demanda que un sismo impone sobre los elementos no-estructurales (NSCs) contenidos en edificios de hormigón armado de estructuración mixta marcos-muros. La demanda sísmica sobre los NSCs es analizada a través de espectros de pseudo-aceleración de piso (FRS). Se consideran tres estructuras de hormigón armado de 10, 15 y 20 pisos, para las cuales se generaron modelos planos (2D) que consideran comportamiento lineal y no-lineal. Cada modelo fue sometido a tres conjuntos de excitaciones sísmicas: uno de características de fuente lejana (FL), y dos de características de fuente cercana (impulsivos). A través de simulaciones tiempo-historia lineales y no-lineales, se obtuvieron historias de aceleraciones de piso, a partir de las cuales se calcularon los correspondientes FRS considerando tres razones de amortiguamiento (0.05, 0.02, y 0.005).
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    Aceleraciones de piso en estructuras con sistemas de aislamiento de base sujetas a terremotos
    (2010) Sánchez Sarmiento, Lucio Fernando; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El objetivo de este trabajo consiste en investigar las características de las aceleraciones de piso (aceleraciones máximas de piso y espectros de piso) en edificios equipados con aislación sísmica de base sometidos a la acción de terremotos Las aceleraciones máximas de piso son necesarias para el análisis de la demanda sísmica en elementos noestructurales "rígidos" y los espectros de piso son necesarios para el análisis de la demanda sísmica en elementos no-estructurales "flexibles". Se consideran 3 modelos 2D de edificios de distintos números de pisos configurados en base a marcos de hormigón, y en cada uno de ellos se consideró: (a) un sistema de aislación sísmica compuesto por aisladores tipo péndulo de fricción (FPS); y (b) un sistema "ideal" de aislación sísmica. Las excitaciones sísmicas fueron modeladas como procesos aleatorios no-estacionarios, y se consideraron excitaciones sísmicas tanto de fuente lejana como impulsivas.
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    An efficient computational procedure for the dynamic analysis of liquid storage tanks
    (2015) Ruiz, R. O.; López-García González, Diego; Taflanidis, A. A.
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    Análisis sísmico lineal y simulación numérica del daño sísmico acumulado de una estructura patrimonial de albañilería simple : el caso del Palacio Pereira
    (2016) Valledor Barrientos, Roberto Ignacio; Sandoval Mandujano, Cristián; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El propósito de esta investigación es el estudio de una estructura patrimonial de albañilería simple en base a las disposiciones de la normativa chilena de diseño sísmico de edificios y la simulación numérica del daño actual del Palacio Pereira mediante técnicas de análisis no lineales. El Palacio Pereira, ubicado en Santiago y seriamente daño por los terremotos de 1985 y 2010, fue escogido como caso de estudio. Tres análisis estáticos en base a la norma chilena de diseño sísmico de edificios fueron realizados en conjunto con análisis modal espectral (AMEs) y análisis tiempo-historia (TH) basados en el espectro de aceleración de la norma sísmica. Con el objetivo de considerar de manera más realista la demanda sísmica sobre la estructura se realizaron también AMEs y TH basado en el espectro de aceleración de movimientos sísmicos registrados durante el terremoto de febrero de 2010 en lugares cercanos al lugar de emplazamiento del Palacio Pereira. Las tensiones máximas de corte obtenidas en los análisis fueron comparadas con el valor experimental in-situ de la resistencia al corte de la albañilería. Estos resultados proveen una primera aproximación al diagnóstico de la estructura y también dejan de manifiesto las limitantes de la normativa chilena actual para el análisis de estructuras patrimoniales. La simulación numérica del daño en el edificio se realiza mediante análisis no lineal en base a las solicitaciones de los registros de 1985 y 2010. Se consideraron las componentes longitudinales y transversales de los registrados cerca del edificio para ambos terremotos antes mencionados. Este análisis fue llevado a cabo en dos fases utilizando un modelo de Elementos Finitos previamente calibrado. La implementación del análisis estructural se realiza con el software de Elementos Finitos DIANA.
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    Assessment of the seismic capacity of tall wall buildings using nonlinear finite element modeling
    (2019) Ugalde Bedoya, David Guillermo; Parra, P.F.; López-García González, Diego
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    Bidirectional pushover analysis of irregular structures
    (2014) Cimellaro, G. P.; Giovine, T.; López-García González, Diego
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    Collapse risk assessment of a Chilean dual wall-frame reinforced concrete office building.
    (2019) Araya Letelier, Gerardo Andrés; López-García González, Diego; García, Andrés; Parra, Pablo Fernando; Candía, G.; Lagos, René
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    Comparative seismic collapse assessment of Chilean code-conforming RC dual wall-frame buildings
    (Earthquake Engineering Research Institute, 2022) Gallegos, Marco; Araya Letelier, Gerardo Andres; López-García González, Diego; Parra Torres, Pablo Fernando
    Although the satisfactory performance of Chilean buildings in terms of collapse prevention is widely recognized, there is a need to quantify the actual collapse probability and level of protection provided by current seismic codes. In this study, the collapse potential of code-conforming reinforced concrete dual wall-frame buildings subjected to subduction earthquakes was assessed. A suite of four 16-story archetypes, located at two different seismic zones and on two different soil types, was evaluated considering the latest developments in performance-based earthquake engineering through incremental dynamic analyses of 3D nonlinear models. It was found that the probability of collapse in 50 years is in all cases less than the 1% ASCE 7 target probability, which is consistent with the adequate collapse performance of reinforced concrete buildings that has been observed in recent strong earthquakes (Mw ≥ 8.0) in Chile. It was also observed, however, that the collapse probability is not uniform but strongly influenced by the soil type. This observation suggests that the design response spectra indicated by the Chilean seismic design code for buildings might not correctly account for the influence of the soil type.
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    Design of floor isolation systems through multi-objective criteria for the seismic-risk performance
    (2015) Gidaris, Ioannis; Taflanidis, Alexandros A.; López-García González, Diego; Mavroeidis , George P.
    This paper discusses a probabilistic framework for performance assessment and optimal design of floor isolation systems for the protection of acceleration sensitive contents. A multi-objective formulation is considered for the optimization problem with the two competing objectives corresponding to (i) maximization of the level of protection offered to the sensitive content (acceleration reduction) and (ii) minimization of the demand for appropriate clearance to avoid collision to surrounding objects (floor displacement reduction). Uncertainties are addressed by characterizing these objectives in terms of the associated seismic risk, whereas a surrogate modeling approach is developed to evaluate this risk and support the design optimization. As an illustrative example, the design of a polynomial friction pendulum isolator system is presented. The formulation is demonstrated to efficiently provide design solutions with different performance levels across the considered competing objectives, offering a range of options for selecting the final protection system.
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    Diseño sísmico de componentes no estructurales sensibles a la aceleración en edificios de múltiples pisos
    (2016) Obando Fuertes, Juan Carlos; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En los últimos eventos sísmicos de gran magnitud se ha evidenciado que los objetivos del diseño sismoresistente de edificios no pueden ser alcanzados si las acciones sísmicas no son consideradas en el diseño de los componentes no estructurales (CNEs). Desde el punto de vista del diseño sísmico los CNEs pueden ser clasificados en dos grupos: CNEs sensibles al desplazamiento y CNEs sensibles a la aceleración. Muchos estudios se han enfocado en la estimación de las demandas sísmicas de CNEs sensibles a la aceleración. Sin embargo, existen aún temas relativos al diseño de CNEs sensibles a la aceleración que no han sido estudiados completamente. Esta investigación busca contribuir al estudio de tres temas relativos al diseño sísmico de CNEs sensibles a la aceleración: aislación sísmica de CNEs, respuesta inelástica de CNEs e interacción dinámica entre CNEs y la estructura. La aproximación al problema se realiza mediante simulación Monte Carlo, se consideran diversas tipologías estructurales y diversas características y ubicaciones del CNE dentro de la estructura, en todos los casos las estructuras se analizan en el rango lineal elástico y las excitaciones sísmicas se modelan con contenidos de frecuencias típicas de excitaciones sísmicas de fuente lejana percibidas en suelo firme.En el caso de aislación sísmica se consideran en primera instancia sistemas de aislación lineal como una primera aproximación a la generalización del problema. Se logra establecer el concepto de periodo de aislación global para CNEs rígidos, el cual se define como el periodo para el cual un sistema de aislación logra reducciones considerables en la respuesta de CNEs sin importar el piso donde se adhiera el CNE. Se logra establecer una ecuación para el cálculo del periodo de aislación global. Se analizan luego las características generales establecidas con aislación lineal para cuando se utiliza el sistema de aislación FPS, el cual es uno de los sistemas de aislación más tradicionales para CNEs y cuyo comportamiento es no lineal. La caracterización de la respuesta no lineal del CNE se realiza mediante el estudio de la relación inelástica de desplazamientos (IDR), la cual contrasta el comportamiento dinámico lineal y no lineal de un sistema estructural, y se define como la razón entre el desplazamiento máximo del sistema cuando su comportamiento es no lineal y el desplazamiento máximo del mismo sistema cuando su comportamiento es lineal. Se realiza la caracterización de las IDRs para aceleraciones en los pisos y la diferenciación con las IDRs de aceleraciones en el suelo. Finalmente se establece una ecuación predictiva para las IDRs de CNEs ubicados en el techo de las estructuras.Por último el estudio de la interacción dinámica entre los CNEs y la estructura se realizó considerando la respuesta de aceleración absoluta del CNE obtenida mediante dos tipos de análisis, considerando al CNE acoplado y desacoplado a la estructura. Se observa que es posible establecer límites para la masa del CNE rígido de tal forma que con ellos se garantice una interacción dinámica baja entre el CNE y la estructura. Los límites de masa del CNE se recomienda establecerlos de dos formas: como porcentaje de la masa total de la estructura y como porcentaje de la masa del piso donde el CNE es anclado. Por otro lado, en el caso de CNEs flexibles (i.e., CNEs con periodo mayor a 0.06s), no fue posible establecer una masa límite del CNE que garantice una interacción dinámica baja entre el CNE y la estructura, en ciertos casos donde el CNE se ubica en estructuras rígidas se observa que incluso para relaciones de masas entre el CNE y la estructura tan bajas como de 0.01% la interacción dinámica entre el CNE y la estructura es considerable (mayor al 10% de la respuesta). Estos resultados difieren de los encontrados en investigaciones pasadas.
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    Effect of Material Epistemic Uncertainty on the Seismic Response of RC Moment-Resisting Frame Buildings and Their Nonstructural Components
    (2025) Novoa, Daniela; Arroyo, Orlando; Obando, Juan C.; López-García González, Diego; Carrillo, Julian
    Reinforced Concrete Moment Resisting Frames (RCMRFs) are widely used in seismic hazard regions, but recent events have highlighted the significant impact of Nonstructural Components (NSCs) on repair costs. NSC behavior has become an active area of research, yet epistemic uncertainty stemming from material variability is often overlooked. This study explores the effects of epistemic uncertainty on RCMRFs and NSCs using Monte Carlo simulations in OpenSeesPy. Results show that concrete strength affects slight-moderate damage probabilities, while steel yielding stress impacts severe-collapse probabilities. Epistemic uncertainty introduces multi-modal behavior in the distribution of maximum acceleration of NSC, highlighting its relevance for performance assessment.
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    Effect of Material Epistemic Uncertainty on the Seismic Response of RC Moment-Resisting Frame Buildings and Their Nonstructural Components
    (2025) Novoa, Daniela; Arroyo, Orlando; Obando, Juan C.; López-García González, Diego; Carrillo, Julian
    Reinforced Concrete Moment Resisting Frames (RCMRFs) are widely used in seismic hazard regions, but recent events have highlighted the significant impact of Nonstructural Components (NSCs) on repair costs. NSC behavior has become an active area of research, yet epistemic uncertainty stemming from material variability is often overlooked. This study explores the effects of epistemic uncertainty on RCMRFs and NSCs using Monte Carlo simulations in OpenSeesPy. Results show that concrete strength affects slight-moderate damage probabilities, while steel yielding stress impacts severe-collapse probabilities. Epistemic uncertainty introduces multi-modal behavior in the distribution of maximum acceleration of NSC, highlighting its relevance for performance assessment.
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    Estudio paramétrico del modelo de Mavroeidis y Papageorgiou para la simulación de registros sísmicos impulsivos.
    (2016) Sánchez Stuardo, Felipe Alonso; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El objetivo fundamental del presente trabajo consiste en el análisis aleatorio de los parámetros de Mavroeidis y Papageorgiou, con el fin de determinar la influencia que estos valores tienen en la generación de sismos impulsivos sintéticos y como estos afectan en mayor o menor medida la respuesta del sistema. Para el análisis paramétrico es necesario la definición de aleatoriedad alta y leve lo que se representa por las distribuciones uniforme y normal respectivamente, definido lo anterior se procede a la obtención de espectro de aceleración y gráficos del factor de desplazamiento inelástico (Cd v/s Tn) para cada variable en análisis y por cada tipo de aleatoriedad asignada, determinando así que parámetros son mayormente determinantes a la hora de generar un sismo impulsivo utilizando el procedimiento descrito en el documento “Mathematical Representation of Near-Fault Ground Motion” de Mavroeidis y Papageorgiou, en donde se postula que los registros sísmicos sintéticos son producto de la superposición de una componente coherente (utilizando los parámetros en estudio) y una componente incoherente (modelada en este trabajo mediante el modelo de Kanai-Tajimi modificado), dando origen a un sismo de fuente cercana (sismo impulsivo) que puede ser de gran utilidad para evaluar la respuesta estructural de edificaciones ubicadas en zonas sísmicas propensas a eventos impulsivos.La gran cantidad de iteraciones tiene como objetivo generar muestras representativas del comportamiento del parámetro en análisis, es por ello que además de las curvas medias, se incluye el análisis de los valores extremos (máximos, mínimos y desviaciones estándar) con el fin de analizar cada variación que los parámetros de la componente coherente genera en la respuesta final del sistema. Del análisis se obtendrá que parámetros como; Tp y el factor de modificación de la respuesta (R) son preponderantes y muy influyentes en la forma del registro obtenido y en la respuesta tanto elástica como inelástica del sistema en estudio.
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    Evaluación de la probabilidad de colapso de un edificio de oficinas chileno de hormigón armado debido a actividad sísmica
    (2019) Araya Letelier, Gerardo Andrés; López-García González, Diego; García, Andrés; Parra, Pablo Fernando
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    Evaluación del desempeño sísmico de hospitales aislados y convencionales a través de un análisis de fragilidad
    (2016) Ferj Vargas, Mauricio Sebastián; López-García González, Diego; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La protección de los elementos estructurales y no estructurales de los hospitales frente a sismos severos es fundamental para preservar la seguridad de las personas, minimizar los costos de reparación y permitir la continuidad operacional. Para lograr estos objetivos, las autoridades en Chile han requerido la implementación de sistemas de aislación sísmica basal en las licitaciones de estos establecimientos. En este contexto, esta investigación consiste en un análisis comparativo del desempeño sísmico de hospitales de pórticos aislados y sus alternativas sustitutas convencionales de muros. El objetivo general es cuantificar sus diferencias y así evaluar las ventajas y desventajas asociadas a cada opción. Para hacerlo, se definen casos de estudio aislados y tradicionales representativos de la realidad chilena. A continuación, se diseñan sus estructuras según la normativa vigente en Chile. Luego, se desarrollan modelos computacionales no lineales tridimensionales y se someten a análisis dinámicos incrementales con registros sísmicos chilenos.Finalmente, se calculan curvas de fragilidad de los sistemas de aislación, elementos estructurales y no estructurales de los hospitales. De la etapa de diseño se infiere que las vigas y columnas de los hospitales aislados resultan con mayores dimensiones que las estructuras convencionales. En tanto, de los análisis dinámicos incrementales se deduce que las deformaciones relativas y aceleraciones de piso son sustancialmente menores en las configuraciones aisladas que en las tradicionales. Las reducciones asociadas fluctúan en torno al 60 %. Estas derivan en probabilidades de alcanzar estados límite significativamente inferiores en los hospitales aislados. En consecuencia, se concluye que la implementación de la configuración aislada permite reducir la fragilidad de elementos estructurales y no estructurales. La cuantificación realizada en esta investigación posibilitará la evaluación de la vulnerabilidad sísmica y los costos de ciclo de vida de hospitales chilenos.
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    FE Model Update of a Historic Masonry Building After Restoration. The Case of the Palacio Pereira in Santiago, Chile
    (2023) Valenzuela Burgos, María Ignacia; Torres, Wilson; Sandoval Mandujano, Cristián; López-García González, Diego
    The Palacio Pereira, located in Santiago - Chile, is a historic masonry building that was severely damaged by the March 3, 1985 (Mw 8.0) and February 27, 2010 (Mw 8.8) earthquakes. This building was declared a National Monument in 1981, and its restoration began in 2016 after more than 30 years of complete abandonment. The seismic upgrade process included the repair of the existing structural damage and the execution of strengthening strategies to improve the seismic performance. In this context, this paper presents a brief description of the main works aimed at returning structural integrity, as well as the strengthening interventions carried out to improve the future seismic performance. In addition, the main results of an in-situ experimental campaign, aimed at identifying modal parameters from the response to ambient vibrations, are presented and discussed. Finally, a 3D Finite Element (FE) model of the building is updated by modifying the density and Young modulus of masonry to improve the matching between experimental and analytical frequencies. Results show that the new floor system provides a certain degree of diagram constraint.