Abstract:
This project focuses on the comparative analysis of the seismic behavior of moment-resisting frame structures designed in accordance with the requirements of Ecuador's seismic design regulations. The effectiveness of implementing different energy dissipation systems is evaluated, including frictional, buckling-restrained (BRB) and viscous dissipators.
The implementation of these energy dissipation systems improves the seismic resilience of buildings in areas of high seismic vulnerability in Ecuador. During the development of the project, four structures were modeled using advanced nonlinear analysis software, applying various seismic records from Ecuador, Chile and the United States. The energy dissipation devices were designed and their properties were optimized by choosing efficient locations for the dissipators in the structure under study, complying with the NEC-15 regulations.
Through the comparative analysis between the moment-resisting frame structure with shear walls and the seismic energy dissipation systems evaluated. It was found that frictional energy dissipators have a significant impact on several variables of the seismic behavior of the structure. In particular, a 10.2% reduction in displacements, 2.1% in drifts and 10.2% in shear was observed. These results indicate that frictional energy dissipators effectively contribute to the stability and safety of the structure in the event of seismic events. On the other hand, viscous energy dissipators reduced accelerations by 23.7% and permanent deformations by 45.7% as obtained through the seismic analysis of the structure.
Keywords: Seismic Performance, Energy Dissipators, Nonlinear Analysis, Seismic-Resistant Engineering, Resilience.
Description:
Este proyecto se centra en el análisis comparativo del comportamiento sísmico de estructuras de pórtico resistente a momento diseñadas en conformidad con los requisitos de la normativa de diseño sísmico del Ecuador. Se evalúa la efectividad de implementar diferentes sistemas de disipación de energía, incluyendo disipadores friccionales, de pandeo restringido (BRB) y viscosos.
La implementación de estos sistemas de disipación de energía mejora la resiliencia sísmica de las edificaciones, en zonas de alta vulnerabilidad sísmica en Ecuador. Durante el desarrollo del proyecto, se modelaron cuatro estructuras utilizando un software avanzado de análisis no lineal, aplicando diversos registros sísmicos provenientes de Ecuador, Chile y Estados Unidos. Se diseñaron los dispositivos de disipación de energía y se optimizaron sus propiedades escogiendo ubicaciones eficientes para los disipadores en la estructura de estudio, cumpliendo con la normativa NEC-15.
A través del análisis comparativo entre la estructura de pórticos resistentes a momento con muros de corte y los sistemas de disipación de energía sísmica evaluados. Se dedujo que los disipadores de energía friccionales tienen un impacto significativo en diversas variables del comportamiento sísmico de la estructura. En particular, se observó una reducción del 10.2% en los desplazamientos, del 2.1% en las derivas y del 10.2% en el cortante. Estos resultados indican que los disipadores friccionales efectivamente contribuyen a la estabilidad y seguridad de la estructura ante eventos sísmicos. Por otro lado, los disipadores de energía viscosos redujeron en 23.7% las aceleraciones y 45.7% las deformaciones permanentes obtenidas mediante el análisis sísmico de la estructura.
