Evaluación sísmica de edificios ante réplicas considerando las distorsiones residuales

Abstract

This paper introduces and evaluates a methodology for the aftershock seismic assessment of buildings taking explicitly into account residual drift demands after the mainshock (i.e. post-mainshock residual drifts, RIDRo). The methodology is applied to a testbed four-story steel moment resisting building designed with modern seismic design provisions when subjected to a set of near-fault mainshock-aftershock seismic sequences that induce five levels of RIDRo. Once the post-mainshock residual drift is induced to the building model, a post-mainshok Incremental Dynamic analysis is performed under each aftershock to obtain its collapse capacity and its capacity associated to demolition (i.e. the capacity to reach or exceed a 2% residual drift). The effect of additional sources of stiffness and strength (e.g. interior gravity frames and slab contribution) and the polarity of the aftershocks is examined in this study. Results of this investigation show that the collapse potential under aftershocks strongly depends on modelling approach (i.e. the aftershock collapse potential is modified when additional sources of lateral stiffness and strength are included in the analytical model). Furthermore, it is demonstrated that the aftershock capacity associated to demolition (i.e., the aftershock collapse capacity associated to a residual interstory drift that lead to an imminent demolition) is lower than that of the aftershock collapse capacity, which mean that this parameter should be a better measure of the building residual capacity against aftershocks.

En este trabajo se presenta y evalúa una metodología para el estudio de edificios ante réplicas considerando explícitamente las demandas de distorsiones de entrepiso después del evento principal (es decir, distorsiones residuales al final del evento principal, RIDRo). La metodología se aplica a un edificio de cuatro niveles de acero a base de marcos resistente a momentos diseñado con especificaciones modernas para diseño sísmico sometido ante un conjunto de secuencias sísmicas evento principal-réplicas de fuente cercana, las cuales inducen en el edificio cinco niveles de RIDRo. Una vez que el modelo del edificio exhibe la distorsión residual al final del evento principal, se realiza un análisis dinámico incremental para cada réplica hasta alcanzar la capacidad de colapso y su capacidad asociada a la demolición (es decir, la capacidad de alcanzar o exceder una distorsión residual del 2%). El efecto de incorporar fuentes de rigidez y sobre-resistencia (por ejemplo, marcos interiores y la contribución de la losa), y la polaridad de las réplicas se examinan en este estudio. Los resultados de esta investigación muestran que el potencial de colapso ante réplicas intensas depende de la enfoque del modelado (es decir, el potencial de colapso es modificado cuando se consideran las fuentes de rigidez lateral y sobre-resistencia incluidas en el modelo analítico). Además, se demuestra que la capacidad ante réplicas asociada a la demolición (es decir, la capacidad de colapso del edificio ante réplicas asociado a una distorsión residual de entrepiso que conduce a una demolición inminente) es menor que la capacidad de colapso ante réplicas, lo cual significa que este parámetro debería ser una mejor medida de la capacidad del edificio ante réplicas.