Efectividad de los amortiguadores de masa sintonizados en estructuras de hormigón armado frente a sismos de falla cercana

Abstract

Los amortiguadores de masa sintonizados (AMS) son dispositivos utilizados en el control de vibraciones desde principios del siglo XX. Las primeras aplicaciones en estructuras civiles se realizaron hace 45 años y desde entonces los AMS han mostrado ser eficientes para reducir los efectos de las vibraciones inducidas por la acción del viento y sismos de campo lejano. Sin embargo, su efectividad en el control de la respuesta estructural frente a sismos de falla cercana se encuentra aún en discusión. Esto se debe a la reducida duración significativa que poseen este tipo de acciones dinámicas, proporcionando al dispositivo un escaso tiempo para actuar. En el presente trabajo se investiga la efectividad de los AMS para incrementar el margen de seguridad frente al colapso estructural ocasionado por la acción se sismos de falla cercana. Se realiza un estudio sobre modelos numéricos que representan dos estructuras conformadas por pórticos de hormigón armado en sus dos direcciones principales. Sobre estas estructuras se incorporan AMS con distintos valores de masa, y se emplea un conjunto de registros de falla cercana con un alto contenido en frecuencia próximo a la frecuencia fundamental de la estructura. Mediante una serie de análisis dinámicos no lineales se encuentra para cada registro sísmico la mínima amplitud que produce el colapso estructural. Al comparar este valor, denominado aceleración de colapso, para el caso de las estructuras con y sin la incorporación de los AMS se establece el beneficio que produce la adición del dispositivo.