Análisis sísmico estático y dinámico para planteamiento de alternativas de reforzamiento estructural en edificación comercial de cinco niveles, Breña 2021

Este proyecto de investigación tuvo como objetivo plantear alternativas de reforzamiento estructural en una edificación comercial de cinco niveles mediante los análisis sísmicos estáticos y dinámicos, en el distrito de Breña 2021, distrito y provincia de Lima. El tipo de investigación es aplicada, con enfoque de investigación cuantitativo y el diseño de investigación es no experimental – transversal con un nivel de investigación correlacional – explicativo, la población fueron los edificios comerciales de cinco niveles del distrito de Breña, la muestra es la edificación comercial de cinco niveles del distrito, así mismo el muestreo es no probabilístico. Esta edificación fue analizada sísmicamente con tres métodos según Norma E030, con el análisis estático, análisis dinámico modal espectral y análisis dinámico tiempo historia; con ayuda del programa ETABS se analizan estas estructuras para determinar su comportamiento frente a un evento sísmico y a su vez plantear nuevas alternativas de reforzamiento. Los resultados serán obtenidos mediante el programa en donde se obtiene los análisis sísmicos normales y cómo actúan con el reforzamiento estructural. De esta manera se llega a la conclusión que la edificación necesita un reforzamiento estructural para reducir los daños frente a un evento sísmico ya sea de baja o gran magnitud

Propagación de incertidumbre en los patrones de vibración de vigas rotantes

En este artículo se efectúan estudios de la propagación de incertidumbre para caracterizar la variabilidad de respuesta dinámica de vigas rotantes o álabes en cuanto a sus patrones de vibración libre. Se emplea un modelo básico de viga rotante con flexibilidad por corte (modelo Timoshenko extendido) el cual sirve como modelo determinístico básico para los posteriores cálculos probabilísticos. En un sistema rotante la incertidumbre se debe a múltiples factores: solicitaciones, materiales, formas de anclaje, etc. El estudio probabilístico que se conduce evaluando como inciertos algunos parámetros del modelo matemático, como por ejemplo, las propiedades del material, el ángulo de conexión de la viga al núcleo rotante, entre otros. Se emplea el Principio de Máxima Entropía para deducir las funciones de distribución de probabilidades asociadas a los parámetros. Luego se construye el modelo probabilístico sustentado dentro de una plataforma general de cálculo computacional por el método de elementos finitos. Se llevan a cabo cálculos de propagación de incertidumbre en la dinámica de vigas rotantes. Y se observa que la variabilidad en la rigidez del anclaje no afecta sustancialmente la dispersión de las frecuencias, mientras que la variabilidad de las propiedades materiales afecta en el mismo orden las respuestas de frecuencia.In this article, studies of the uncertainty propagation are performed to characterize the variability of dynamic response of beams or rotating blades in their free vibration patterns. A basic model of rotating flexible beam shear (extended Timoshenko model) which serves as a basic deterministic model for subsequent probabilistic calculations is used. In a rotating system, uncertainty is due to many factors: stresses, materials, shape anchor, etc. The probabilistic study is evaluating driving uncertain as some parameters of the mathematical model, such as material properties, connection angle of the beam at the rotating core, and others. Maximum Entropy Principle to derive the probability distribution functions associated with the parameters is used. The probabilistic model based within a general computing platform calculation by finite element method is then built. Calculations are performed propagation of uncertainty in the dynamics of rotating beams.Fil: Piovan, Marcelo Tulio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Bahía Blanca; ArgentinaFil: Olmedo Salazar, José Fernando. Universidad de las Fuerza Armadas; Ecuado

Actualización de la Cartografía Geológica y Evaluación del Efecto de Sitio en la Estación Biológica Francisco Guzmán Pasos y sus Alrededores, Juigalpa-Chontales

El área de estudio se ubica al SW del municipio de Juigalpa, departamento de Chontales; tiene una extensión de 16 km2, incluyendo la Estación Biológica Francisco Guzmán Pasos – FAREM, Chontales. El procedimiento que se llevó a cabo para esta investigación consistió en un levantamiento geológico y mediciones de microtremores. Cabe mencionar que las mediciones de microtremores, fueron realizadas únicamente en el sitio donde se realizará una construcción de casa hacienda de una planta. El trabajo geológico de campo permitió identificar tres unidades litológicas las cuales son: unidad de depósito aluvial, unidad de Riolita Ignimbritica, y unidad de Basalto, de origen volcánico; estructuralmente estas unidades se encuentran afectadas por dos fases de deformación que definen el panorama estructural del área; tales fases corresponden a dos patrones de fallamiento NW-SE y NE-SW estos se encuentran dominado por dos estructuras regionales que conciernen a la cordillera de Amerrisque y a la cordillera de Isabelia (Hunting, 1971 en Hodgson, 2002). Con el análisis e interpretación de las mediciones de microtremores aplicando la técnica de Nakamura se logró conocer el modo de vibrar del suelo en términos de frecuencia y por ende el período de vibración fundamental de lo que se puede estimar que existe efecto de sitio, también se propuso un modelo de velocidad de ondas de corte mediante el modelamiento de la función de transferencia teórica. Así mismo con la metodología utilizada para el análisis sísmico (método probabilístico para evaluación de amenaza sísmica) se obtuvo la aceleración máxima del terreno correspondiente a 0.23 g para un período de retorno de 475 año

Modelos Input-Output y análisis probabilístico de impacto cruzado mediante escenarios

Desde la contribución pionera de W. Leontief en su discurso de la entrega de los premios Nobel en 1973 (Leontief, 1974), los modelos input-output se vienen asociando con modelos a nivel mundial que estiman los impactos medioambientales del crecimiento económico. Más tarde, en el proyecto de investigación de las Naciones Unidas en el que participó W. Leontief junto con Carter y Petri (Leontief, Carter y Petri, 1977) también introdujo el concepto de escenarios entendiendo como tales los posibles desarrollos futuros de la economía mundial y utilizando modelos input-output para evaluar los impactos medioambientales y sus consecuencias económicas en términos cuantitativos. Sin embargo, si el objetivo principal de la ciencia social consiste en mejorar los procesos de toma de decisiones relacionadas con aspectos sociales, necesitamos otros métodos que integren las opiniones de expertos sobre sistemas globales a través del conocimiento del modo de funcionar de unos subsistemas dados de la misma realidad. En este sentido, el análisis de impacto cruzado se convierte en un método embriónico de potencial interés. Este artículo se centra en diseñar y ofrecer una incipiente posibilidad de vincular los métodos de análisis de impacto cruzado para escenarios probabilísticos junto con un modelo input-output mundial de contabilidad social (incluyendo asimismo aspectos medioambientales). Sus principales objetivos son los de mejorar los procesos de toma de decisiones a nivel mundial hacia un desarrollo sostenible, así como hacia otros aspectos situados en el corazón de las preocupaciones de la sociedad en general, siendo capaz de adelantarse a los futuros sucesos y consecuencias de la actividad humana sobre la economía global y la sociedad en su conjunto. _______________________________________Since the pioneering contribution by W. Leontief in his 1973 Nobel Prize lecture (Leontief, 1974) input-output models have been often associated to world models attempting to estimate global environment impacts of economic growth. Leontief, Carter and Petri (1977) introduced also the concept of scenarios regarding possible future developments of the world economy, and used their input-output models to quantify the environmental impacts and related economic consequences. However, if a major objective of social science is to improve decision-making processes related to social issues, we need methods for integrating these expert opinions about the global systems with the knowledge of the functioning of given subsystems of the same reality. In this sense, cross-impact analysis becomes an embryonic method of potential interest. This paper is concentrated on the possibility of linking cross-impact methods for probabilistic scenarios with world social accounting models including environmental issues, with the main purposes of improving global decision-making processes towards sustainable development and other issues that are placed at the centre of society’s concerns, and of being capable to advance future events and future impacts of human activity on the global economy and society at large

Probabilistic dynamic analysis of steel buildings with long duration earthquakes

El análisis probabilista del comportamiento sísmico de una estructura requiere cuantificar las incertidumbres de las variables y parámetros involucrados, incluyendo la acción sísmica y las propiedades mecánicas de sus elementos. En este artículo se analiza el comportamiento sísmico de edificios de acero bajos, medianos y altos, sometidos a las acciones sísmicas de larga duración probables de la Ciudad de México. El análisis se efectúa bajo una perspectiva probabilista. Las acciones sísmicas se han seleccionado de forma que sean compatibles con los espectros de diseño, para suelos blandos y sismos de larga duración de esta área. Los análisis dinámicos, se llevan a cabo usando simulaciones Monte Carlo. La resistencia y la ductilidad de vigas y columnas se consideran como variables aleatorias; las acciones sísmicas también se consideran de forma probabilista. El daño esperado es evaluado con el índice de Park y Ang. Los resultados muestran que las incertidumbres esperadas en la respuesta son significativas, siendo la aleatoriedad de la acción sísmica la principal causa. De la comparación entre los valores medianos del enfoque probabilista con los del caso determinista se observa una buena consistencia de los resultados correspondientes a edificios de baja y mediana altura, siendo menor en el comportamiento no lineal de los edificios altos. Los edificios bajos y medianos analizados tienen un comportamiento adecuado antes las acciones sísmicas de la zona de estudio, pero los edificios altos tienen un mayor riesgo sísmico y podrían tener daños leves o moderados. Se concluye que el enfoque probabilista proporciona información más rica sobre la respuesta estructural.The probabilistic analysis of the seismic performance of a structure requires quantifying the uncertainties of the involved variables and parameters, including the seismic action and mechanical properties of its elements. In this article, the seismic performance of high-rise, mid-rise and low-rise of steel buildings, subjected to long duration seismic actions like those of Mexico City, is analyzed. The analysis is conducted by using a probabilistic approach. The seismic actions are selected to be compatible with the design spectra of the Mexican seismic code for soft soils and long duration earthquakes, characteristic for this region. The dynamic analyses are performed by using Monte Carlo simulations. The strength and ductility of the beams and columns are considered random variables; the seismic actions are also modelled in a probabilistic way. The damage index of Park and Ang is used. The results show that the uncertainties expected in the response are significant, being the randomness of the seismic action the main cause. From the comparison between the mean values of the probabilistic approach and those corresponding to the deterministic case, a good consistency of the result obtained for low-rise and mid-rise buildings is observed. Nevertheless, the consistency is lower in the case of high-rise buildings. The analyzed low-rise and mid-rise buildings show a good seismic performance to seismic actions, but the high-rise buildings show slight or moderate damage. It is concluded that the probabilistic approach provides a more complete information on the structural response.Peer ReviewedPostprint (published version

Evaluación del desempeño sísmico de puentes continuos

En esta tesis se utilizan dos métodos para la evaluación sísmica de puentes. Los métodos usados son el análisis dinámico incremental y simulación de Montecarlo usando Redes neuronales artificiales para la generación de curvas de fragilidad. El análisis dinámico incremental arroja una base de datos bastante amplia. El tratamiento estadístico utilizado abarca conceptos tanto de estadística descriptiva como inferencial. Así se presentan histogramas, frecuencias relativas acumuladas, valores de centralización, dispersión etc. Desde el punto de vista poblacional se presentan los valores de media y proporción poblacional para muestras pequeñas. Para la media se usó el teorema del límite central con la distribución t-student y para la proporción la distribución normal. El segundo método es un proceso de simulación con Montecarlo usando redes neuronales artificiales. Montecarlo toma la muestra de manera aleatoria, debido a esto para obtener resultados confiables se necesitan muchas simulaciones que conllevaría a un costo numérico muy alto. Por ello se usó las redes neuronales artificiales como “reemplazo” del modelo estructural no lineal. Para lograr esto la red se “entreno” con una base de datos del modelo estructural. Para la regresión se utilizó una red supervisada tipo feedforward (red hacia adelante), con el algoritmo de entrenamiento backpropagation (retropropación). La conclusión del trabajo confirma que con la red neuronal artificial se obtienen errores aceptables demostrando que es un MÉTODO DE REGRESIÓN poderoso para sistemas no lineales. La metodología propuesta demostró ser un método de simulación práctico debido a que usa redes neuronales entrenadas para generar curvas de fragilidad. Esto debido a que las redes neuronales tienen un costo numérico menor a un análisis dinámico no lineal.Tesi

Evaluación y comparación de tipos de sistemas de cobertura en su comportamiento sísmico del IESSP Horacio Zevallos Gámez, Quispicanchi, Cusco 2022

El presente estudio, fijo por objetivo evaluar y comparar los tipos de sistema de cobertura eficiente en comportamiento sísmico. En la parte de metodología, se usó el tipo de investigación aplicada con enfoque cuantitativo y diseño no experimental, transeccional descriptivo de nivel explicativo. La población fueron las 07 instituciones educativas de la provincia, la técnica de recolección de datos fue la observación directa y recolección de datos. Los resultados fueron, los componentes estructurales varían según el sistema de cobertura, las cargas de diseño y patrones de diseño sísmico son similares en ambos sistemas. El costo directo del sistema portante tiene una variación de + S/. 17,333.96 (7.7%), más que el autoportante. El sistema de autoportante es más ligero, sus componentes estructurales soportan de manera eficiente las diferentes cargas a las cuales está sometida, ambos sistemas cumplen con las derivas sin embargo el sistema autoportante presenta menores valores. El periodo del sistema de autoportante es mayor. Se concluyó que la investigación en la evaluación y comparación de tipos de sistemas de cobertura el sistema autoportante tiene mejor comportamiento sísmico que el sistema portante, los resultados de diseño sísmico cumplen con la norma, además es de menor costo, conclusión de nuestra investigación

Análisis de la reincidencia delictiva en términos de las representaciones sociales prescriptivas

Para trabajos colaborativos escribir a [email protected] coyuntura social mexicana sigue experimentando como elemento de malestar la violencia e inseguridad, producto de la actividad delictiva; la política pública ha impreso un estilo de persecución y detención, que, en una segunda instancia deja como responsable a los centros penitenciarios de la eliminación de acciones delictivas bajo un objetivo de reinserción social, propósito que ante las limitantes del sistema no siempre se logra establecer, situación vinculada con la reincidencia delictiva, es decir, con la reiteración de actividades delictivas, mismas que pueden llegar a configurarse en un modo de vida. Desde la presente investigación se considera como punto de análisis de la acción y la reincidencia delictiva las estructuras cognitivas que subyacen al delito, para lo cual se empleó la teoría de las representaciones sociales desde el planteamiento realizado por Abric (2001), quien señala la existencia de representa- ciones prescriptivas (representación de sí, de la acción de los otros y del contexto) configuradas en una estructura central y periférica. El proceso empírico se efectuó desde la propuesta metodológica de Rodríguez (2007) que indica como vía de estudios de las estructuras de las representaciones sociales, el empleo de entrevistas y análisis de los Thematas. Con apego a estos planteamientos, se realizaron 10 entrevistas con personas internas en el Centro de Prevención y Readaptación Social Santiaguito ubicado en el Estado de México. Los participantes asumen haber realizado alguna actividad delictiva. Como criterio de comparación se seleccionaron 5 sujetos que habían cometido el delito sólo en una ocasión (primodelincuentes) y 5 con reincidencia delictiva. Las entrevistas y su análisis permitieron determinar las estructuras centrales en cada una de las representaciones prescriptivas, siendo de mayor relevancia la configuración que adoptan sobre las víctimas (representación social de los otros/ as), figuras que no representan interés e importancia. Los resultados obtenidos son un punto de explicación acotados a su alcance de la reincidencia delictiva

Comportamiento estructural de edificaciones esenciales mediante métodos sísmicos lineales convencionales, Institución Educativa Villa Gloria N° 54009 – Abancay-Apurimac-2022

La investigación, tuvo como objetivo determinar la variación del comportamiento estructural de la edificación esencial mediante métodos sísmicos lineales convencionales en la Institución Educativa Villa Gloria N° 54009, que se encuentra situado en el distrito y provincia de Abancay del departamento de Apurímac, la presente tesis es de tipo aplicada, con un enfoque cuantitativo, asimismo con un diseño cuasiexperimental y nivel aplicativo. Donde la población de la presente son las 9 Instituciones Educativas nivel primaria y secundaria de la ciudad de Abancay, y la muestra es la Institución Educativa Villa Gloria N°54009 del distrito de Abancay, también se tomó en consideración un muestreo no probabilístico, la técnica que se tomó en consideración para la tesis es la observación directa y como instrumento se hizo uso de fichas de recolección de datos que se plasmaron en la tesis. El máximo desplazamiento lateral se observó en la azotea en ambas direcciones con un resultado de 4.23cm AEFE, asimismo las máximas derivas se pudieron observar en el tercer nivel con 0.004284 AEFE, y un mínimo de 0.003309 con el TH Lima 1966 y fuerzas cortantes 326.72Tn con el método AEFE y el mínimo con método TH Lima 1974 con un resultado de 242.46Tn, respectivamente con los resultados obtenidos se concluye que mediante los métodos de análisis sísmico lineal convencional, se puede observar con claridad la variación que presentan los resultados. Aplicando los diferentes métodos que son AEFE, ADME y TH

Estimación de funciones de vulnerabilidad sísmica en edificaciones con base en procedimientos probabilísticos

La estimación de funciones de vulnerabilidad se obtuvo mediante la estimación del costo medio y desviación estándar debido a daño sísmico producido por una cierta intensidad de evento sísmico, para una tipología estructural específica que caracterizan la incertidumbre del costo de daño desde el punto de vista probabilístico dado una intensidad sísmica que se asume aleatoria. El daño y su estimación se evaluaron para los elementos estructurales (columnas, vigas, losas aligeradas, placas etc.) y los no estructurales (tabiques, equipos, tuberías, instalaciones, vidrios, etc.). También se incluye los costos derivados de las pérdidas parciales o totales de funcionalidad del sistema estructural. Las curvas de vulnerabilidad son utilizadas como parte del análisis de riesgo sísmico que comprende las siguientes etapas: •Análisis del peligro sísmico •Análisis de la exposición del inventario de estructuras, edificios y actividades sujetas a riesgo •Análisis de vulnerabilidad, que es la estimación de daño y costo en una estructura o tipología específica en una zona determinada •Evaluación del riesgo de una estructura, un área o una región sometida a cierta amenaza sísmica. Se explica el procedimiento para la obtención de las funciones de vulnerabilidad, presentando la teoría necesaria que explica la metodología seguida por el programa “Probabilistic Seismic Vulnerability Tool” (PSVT) en su primera versión del año 2015. El cálculo de la probabilidad sísmica se obtiene mediante Simulación Monte Carlo (SMC), de modelos de edificaciones simples de una o dos plantas y posibilita estimar respuesta mediante modelos de un grado de libertad no lineales. La metodología seguida permite evaluar el comportamiento de la estructura para una ductilidad permisible (μ) considerando un sistema de un grado de libertad (1GL). Esto se decidió sobre la base de la deformación permisible y la capacidad de ductilidad que pueden alcanzar los materiales y del detallado del diseño seleccionado. La metodología también permite estimar la deformación de una estructura existente en la cual debe evaluarse su desempeño considerando un sistema de 1GL, previamente se determina la masa (m), la rigidez inicial (k) y la resistencia a la cedencia (fy) a partir de sus dimensiones, tamaño de los elementos y el detallado de diseño (refuerzos en estructuras de concreto reforzado, conexiones de las estructuras de acero, etc.) Nuestro estudio se centra en las clases C1mck 1GL y C2 mckFy 1GL, predeterminadas en el programa PSVT. El modelo C1mck 1GL corresponde a un modelo lineal de 1GL que mediante la inclusión del factor de coeficiente inelástico de deformación se estima el desplazamiento máximo lateral en el rango inelástico mediante simulación, para obtener finalmente las curvas de vulnerabilidad. El modelo C2 mckFy 1GL corresponde a un modelo inelástico de 1GL que utiliza un modelo de comportamiento histéretico elastoplástico, a partir de la deformación de fluencia, rigidez del sistema y de la relación de rigidez (rigidez post-fluencia entre la rigidez en rango elástico) se obtienen los desplazamientos máximos inelásticos para finalmente mediante Simulación Monte Carlo (SMC) obtener la curva de vulnerabilidad. Para explicar el procedimiento de verificación de desempeño, se seleccionó una edificación común (vivienda) y un bloque típico de una edificación esencial (colegio), ambas edificaciones corresponden a construcciones formales por lo que cuentan con licencia de construcción y su diseño ante cargas laterales está basado en la Norma Técnica E030 “Diseño Sismorresistente”. Se ha generado el modelo de demanda sísmica, modelo estructural para la simulación, y su análisis hasta determinar las funciones de vulnerabilidad. Los resultados muestran que las curvas de fragilidad dan un valor bajo o nulo de presentar una probabilidad de colapso, lo que cumple con la filosofía de diseño de la Norma Técnica E030 “Diseño Sismorresistente”. La estimación de la curva de vulnerabilidad permite determinar el costo de reparación de las estructuras para un escenario de demanda sísmica, y por el porcentaje de vulnerabilidad que alcanzaron las estructuras ante escenario caracterizado por un valor máximo de aceleración (PGA), no es necesario reforzar las edificaciones analizadas.The estimation of vulnerability functions was obtained by estimating the average cost and standard deviation due to seismic damage caused by a certain intensity of seismic event, for a specific structural typology that characterize the uncertainty of the cost of damage from the probabilistic point of view given a seismic intensity assumed randomly. The damage and its estimate were evaluated for structural elements (columns, beams, lightened slabs, plates etc.) and non-structural elements (partitions, equipment, pipes, installations, glass, etc.). It also includes the costs derived from partial or total losses of structural system functionality. Vulnerability curves are used as part of the seismic risk analysis that includes the following stages: •Seismic hazard analysis •Analysis of the exposure of the inventory of structures, buildings and activities subject to risk •Vulnerability analysis, which is the estimation of damage and cost in a specific structure or typology in a given area •Risk assessment of a structure, an area or a region subject to a certain seismic threat. The procedure for obtaining vulnerability functions is explained, presenting the necessary theory that explains the methodology followed by the “Probabilistic Seismic Vulnerability Tool” (PSVT) program in its first version of 2015. The calculation of the seismic probability is obtained through Monte Carlo Simulation (SMC), of models of simple buildings of one or two floors and makes it possible to estimate response through models of a non-linear degree of freedom. The methodology followed allows to evaluate the behavior of the structure for an allowable ductility (μ) considering a system of a degree of freedom (1GL). This was decided based on the allowable deformation and ductility capacity that the materials can reach and the detailed design selected. The methodology also allows estimating the deformation of an existing structure in which its performance should be evaluated considering a 1GL system, previously determining the mass (m), initial stiffness (k) and resistance to yield (fy) from of its dimensions, size of the elements and the detailed design (reinforcements in reinforced concrete structures, connections of steel structures, etc.) Our study focuses on the C1mck 1GL and C2 mckFy 1GL classes, predetermined in the PSVT program. The C1mck 1GL model corresponds to a linear 1GL model that, by including the inelastic deformation coefficient factor, estimates the maximum lateral displacement in the inelastic range by simulation, to finally obtain the vulnerability curves. The C2 mckFy 1GL model corresponds to an inelastic 1GL model that uses a model of elastoplastic hysteretic behavior, based on creep deformation, system stiffness and stiffness ratio (post-creep stiffness between elastic range stiffness) inelastic maximum displacements are obtained to finally obtain the vulnerability curve through Monte Carlo Simulation (SMC). To explain the performance verification procedure, a common building (housing) and a typical block of an essential building (school) were selected, both buildings correspond to formal constructions so they have a construction license and their design against side loads is based on Technical Standard E030 "Earthquake Resistant Design". The seismic demand model, structural model for the simulation, and its analysis have been generated until the vulnerability functions are determined. The results show that the fragility curves give a low or no value of presenting a probability of collapse, which complies with the design philosophy of Technical Standard E030 "Earthquake Resistant Design". The estimation of the vulnerability curve allows to determine the cost of repair of the structures for a scenario of seismic demand, and by the percentage of vulnerability that the structures reached before the scenario characterized by a maximum acceleration value (PGA), it is not necessary to reinforce the buildings analyzed.Tesi