Herramienta computacional para simulación de pórticos tridimensionales con sistemas de control semiactivo ante fuerzas sísmicas

Abstract

El propósito básico de la incorporación de los sistemas de control semiactivo en estructuras, es el de disipar la energía aportada por acciones sísmicas, reduciendo con ello la demanda de disipación de energía en los elementos estructurales principales (vigas/columnas), para minimizar su posible daño estructural. En esta investigación se desarrolla una aplicación computacional que sirve para estudiar el efecto de usar dos tipos de sistemas de control semiactivo para reducir la respuesta dinámica de una estructura de pórticos tridimensionales, sometida a excitaciones sísmicas. Los dos tipos de sistemas de control empleados son: amortiguador semiactivo hidráulico (SHD, Semiactive Hydraulic Damper) y amortiguador semiactivo de fricción variable (SFD, Semiactive Friction Damper). Inicialmente, se desarrolla una rutina para obtener la respuesta de una estructura de pórticos tridimensionales sin control ante la acción sísmica (registros de aceleraciones). Luego se ejecuta otra rutina que simula el efecto de los dispositivos de control sobre la respuesta de la estructura ante la misma acción sísmica. Como resultado, se generan gráficas de las respuestas sin control y controladas, en el tiempo (desplazamiento, velocidad y aceleración), para cada grado de libertad y las relaciones entre estas respuestas, presentando reportes sobre el desempeño de los sistemas de control en la reducción de vibraciones sísmicas de la estructura analizada. Esta aplicación se desarrolla bajo el lenguaje de programación de Matlab con interfaz gráfica intuitiva y amigable para el usuario con múltiples potencialidades académicas.