Protección sísmica de estructuras civiles mediante dispositivo INERTER en la provincia de Huancayo
DOI:
https://doi.org/10.61286/e-rms.v2i.63Palabras clave:
Protección sísimica, inerter, amortiguadoresResumen
El Tuned-Mass-Damper-Inerter (TMDI) es un dispositivo que combina una nueva configuración de control de vibración pasiva mediante un “Inerter”. Este dispositivo mecánico de volante de dos terminales se basa en el conocido Tuned-Mass-Damper (TMD) y genera fuerzas de resistencia proporcionales a la aceleración relativa de sus terminales. El TMDI aprovecha el “efecto de amplificación masiva” para mejorar el rendimiento en comparación con el TMD. En sistemas lineales primarios excitados armónicamente, se modela con software analítico para obtener parámetros óptimos de diseño y ajuste, lo que proporciona protección sísmica. Se observa que, con la distribución adecuada de los amortiguadores, el sistema TMDI es más eficaz en la supresión de vibraciones cercanas a la frecuencia natural del sistema primario no controlado, y es más resistente a los efectos de desafinación y mala distribución. Además, los resultados de las estructuras modeladas muestran la efectividad del TMDI, modelado como un amortiguador clásico, en la supresión del modo fundamental de vibración para estructuras lineales MDOF. La incorporación del Inerter en la configuración TMDI propuesta puede reemplazar parte de la masa vibratoria, logrando soluciones ligeras de control de vibraciones pasivas o mejorando el rendimiento estructural. La solución planteada y modelada con amortiguadores tradicionales se comporta linealmente, en línea con las tendencias actuales de desempeño para estructuras mínimamente dañadas protegidas por dispositivos de control pasivo. Además, el TMDI optimizado se aplica para la supresión de vibraciones y control de desplazamientos, ofreciendo una protección sísmica óptima.
Descargas
Citas
Aguilar, H J (2020), “Comportamiento sísmico de edificios con aisladores de péndulo de fricción en la zona del lago de la Ciudad de México”, Tesis de maestría, Programa de Maestría y Doctorado, UNAM, Ciudad de México.
Blandon-Valencia, J., Caicedo, D., & Lara-Valencia, L. (2024). Control de vibración de estructuras excitadas sísmicamente usando un dispositivo con sistema inerter. Revista EIA, 21(41). https://doi.org/10.24050/reia.v21i41.1685
Giaralis, A., & Petrini, F. (2017). Wind-Induced Vibration Mitigation in Tall Buildings Using the Tuned Mass-Damper-Inerter. Journal Of Structural Engineering, 143(9). https://doi.org/10.1061/(asce)st.1943-541x.0001863
Guerrero Bobadilla, H. G., Hernández, J. A., & Brito, O. S. (2022). Comportamiento sísmico de edificios con aisladores de péndulo de fricción en la zona del lago de la ciudad de México. Revista de Ingeniería Sísmica, 107, 1-21. https://doi.org/10.18867/ris.107.584a
Haukaas, T. (2008). Unified reliability and design optimization for earthquake engineering. Probabilistic Engineering Mechanics, 23(4), 471-481. https://doi.org/10.1016/j.probengmech.2007.10.008
Lamprou, A., Jia, G., & Taflanidis, A. A. (2013). Life-cycle seismic loss estimation and global sensitivity analysis based on stochastic ground motion modeling. Engineering Structures, 54, 192-206. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.04.001
Ordaz, M. G., Cardona, O.-D., Salgado-Gálvez, M. A., Bernal-Granados, G. A., Singh, S. K., & Zuloaga-Romero, D. (2014). Probabilistic seismic hazard assessment at global level. International Journal of Disaster Risk Reduction, 10, 419-427. https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2014.05.004
Peña Ocampo, F. J., Moreno, C. P., & Thomson, P. (2010). Diseño e implementación de un amortiguador de masa sintonizada robusto para disminuir la respuesta dinámica en estructura metálica. Jornadas AIE, Buenos Aires, Argentina.
Petrini, F., Giaralis, A., & Wang, Z. (2020). Optimal tuned mass-damper-inerter (TMDI) design in wind-excited tall buildings for occupants’ comfort serviceability performance and energy harvesting. Engineering Structures, 204, 109904. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109904
Ruiz, R., Taflanidis, A. A., Giaralis, A., & Lopez-Garcia, D. (2018). Risk-informed optimization of the tuned mass-damper-inerter (TMDI) for the seismic protection of multi-storey building structures. Engineering Structures, 177, 836-850. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.08.074
Saitua, F., Lopez-Garcia, D., & Taflanidis, A. A. (2018). Optimization of height-wise damper distributions considering practical design issues. Engineering Structures, 173, 768-786. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.04.008
Steenbergen, R. D. J. M., Koster, T., & Geurts, C. P. W. (2012). The effect of climate change and natural variability on wind loading values for buildings. Building and Environment, 55, 178-186. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2012.03.010
Zhu, H., Li, Y., Shen, W., & Zhu, S. (2019). Mechanical and energy-harvesting model for electromagnetic inertial mass dampers. Mechanical Systems and Signal Processing, 120, 203-220. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2018.10.023
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Francisco Cyl Godiño Poma
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Las publicaciones en acceso abierto de e-RMS están protegidas por derechos reservados y se rigen por la Licencia Pública Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0). Se permite el uso no comercial de este material, con atribuciones al autor. No se permiten derivados de esta versión.
