Optimización de Dispositivos de Control Pasivo a partir de un Modelo de Control Activo Predictivo

Abstract

La tendencia de aumentar las exigencias sobre las construcciones en zonas sísmicas tratando de disminuir y hasta evitar el daño en los elementos estructurales ante la ocurrencia de un sismo ha llevado a la necesidad de utilización de sistemas de control pasivo, actualmente de gran difusión, los cuales permiten concentrar el daño en dispositivos reemplazables. La necesidad de optimizar el dimensionamiento de estos dispositivos ya sea en cuanto a sus características mecánicas como a su cantidad y ubicación, exige el desarrollo de nuevas herramientas y metodologías que contemplen la diversidad de variables implicadas en el problema. En trabajos anteriores se presentaron distintas metodologías para el dimensionamiento de dispositivos de control pasivo en pórticos y tabiques sismorresistentes utilizando criterios de equivalencia con resultados obtenidos a través de la modelización con técnicas de control activo predictivo. Para el desarrollo de dichas metodologías, se utilizó un algoritmo de control activo predictivo de estructuras el cual se empleó en la elaboración de un módulo que calcula fuerzas de control en cada instante de muestreo, y forma parte de un software de análisis estático y dinámico no lineal que aplica el método de los elementos finitos con formulación en desplazamientos. El módulo de control activo se aplica a modelos condensados de un grado de libertad por piso y obligaba a establecer criterios para la distribución de las fuerzas de control obtenidas, restringiendo su uso a estructuras que cumplieran ciertos requisitos. En este trabajo se plantean avances sobre dicho módulo permitiendo eliminar las restricciones. El mismo permite analizar estructuras planas evaluando la eficiencia de colocar dispositivos en distintos lugares de la estructura variando su cantidad y ubicación teniendo en cuenta diferentes alternativas y restricciones arquitectónicas. Como aplicación se analiza un plano sismorresistente comparando la performance de los distintos modelos, evidenciando la utilidad de la herramienta elaborada.