High-damping rubber bearings versus triple friction pendulum devices for seismic performance of base-isolated buildings
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Date
2025
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Abstract
Este estudio presenta una evaluación comparativa del desempeño sísmico de un edificio de hormigón armado de cuatro pisos, sísmicamente aislado con dos sistemas ampliamente usados: aisladores de goma con alto amortiguamiento (HDRBs) y péndulos triple de fricción (TFPs). Para proporcionar una comparación justa, ambos sistemas fueron calibrados para ser nominalmente equivalentes (es decir, con rigidez efectiva y amortiguamiento
efectivo equivalentes) conforme la norma sísmica chilena. El desempeño sísmico del edificio fue evaluado usando análisis tiempo-historia nolineales en modelos numéricos desarrollados en OpenSees, los cuales fueron sometidos a movimientos sísmicos que representan seis distintos niveles de amenaza, con periodos de retorno entre 50 y 1000 años. Los resultados demuestran que, a pesar de su equivalencia nominal a nivel de diseño, los sistemas exhiben diferencias significativas en todo el rango de deformación. Los TFPs produjeron menores desplazamientos laterales y fuerzas de corte basal, particularmente a mayores demandas, lo cual es consequencia de su mayor amortiguamiento efectivo en comparación con los HDRBs. Los TFPs también exhibieron mayores aceleraciones de piso ante movimientos sísmicos de baja intensidad y proporcionaron leves mejoras a intensidades más altas. El efecto de scragging observado en los HDRBs, que representa la degradación del material durante ciclos de igual deformación, incrementó significativamente las demandas sísmicas al considerar las propiedades del material virgen. Estos resultados demuestran que la equivalencia nominal a un único nivel de desplazamiento (por ejemplo, desplazamiento de diseño), no garantiza un desempeño equivalente para todos los niveles de amenaza. Por lo tanto, una evaluación precisa del desempeño sísmico requiere modelos detallados y específicos para cada dispositivo, los cuales deben capturar las características no lineales únicas de cada sistema.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025
Keywords
Aislación sísmica, Aislador de goma de alto amortiguamiento, Aislador de péndulo friccional triple, Análisis comparativo respuesta sísmica