Estudio de efectos de interacción estructura-suelo-estructura sobre la respuesta sísmica de edificios pilotados en función del tipo de onda sísmica y su ángulo de incidencia

Abstract

En el cálculo dinámico de estructuras, generalemente se considera el edificio solo sobre el terreno y sometido a una incidencia únicamente vertical. Estas simplificaciones no siempre son representativas de la realidad, pudiendo no contemplar el peor escenario posible. En este trabajo se analiza la influencia del tipo de onda y su ángulo de incidencia sobre los efectos de interacción entre estructuras cercanas mediante un modelo acoplado de elementos de contorno – elementos finitos. Los efectos de interacción mutua se estudian en el dominio de la frecuencia en términos del esfuerzo cortante máximo en las bases de las estructuras. Se ha optado por una configuración de tres edificios alineados a lo largo de la componente horizontal de propagación de la onda. A partir de los resultados obtenidos, se deduce que tanto el tipo de onda, su ángulo de incidencia y la distancia de separación entre estructuras tienen una influencia importante sobre los efectos de interacción mutua, los cuales puede incrementar o reducir el valor de cortante máximo que se obtiene mediante las simplificaciones clásicas.

Structural dynamic analyses usually consider the building alone on the terrain and only vertical incidence of the seismic wave. However, these simplifications can be far away from the reality and not contemplate the worst possible scenario. In this work, the influence of the wave type and its angle of incidence on the structure-soil-structure interactions (SSSI) is analysed by using a coupled boundary element method - finite element method (BEM-FEM) model. The SSSI effects are studied in terms of the maximum harmonic shear force at the structure base. A configuration of three buildings aligned among the horizontal component of the wave propagation is chosen. It is found that the wave type, the angle of incidence and the distance between structures have a strong influence on the SSSI effects which can both attenuate or amplify the maximum shear force obtained by the classical simplifications.