Espectros de respuesta

Un espectro de respuesta representa las respuestas máximas del sistema para un grupo de osciladores de masa simple (EMS) a una excitación específica del sistema, por ejemplo, el valor medio de varios registros de terremotos. Los EMS tienen las mismas propiedades de amortiguamiento, pero diferentes periodos naturales. Las respuestas máximas del sistema del EMS individual se muestran frente al periodo natural del EMS; a este gráfico se le denomina Espectro de respuesta.

El método del espectro de respuesta tiene grandes ventajas en términos de tiempo de cálculo. También es un método común especificado en varias normas de edificación. Sin embargo, tenga en cuenta que este es un método de aproximación para determinar los esfuerzos internos máximos del modelo. Para obtener información detallada sobre el método del espectro de respuesta, consulte, por ejemplo, Wilson [1] o Tedesco [2].

Está disponible un método de espectro de respuesta multimodal para el análisis. Puede aplicar los espectros relevantes de acuerdo con las normas o crearlos de una manera definida por el usuario. Los espectros utilizados en el modelo se gestionan en el diálogo Espectro de respuesta.

Datos básicos

En la pestaña Datos básicos, puede especificar el tipo de espectro de respuesta y definir los parámetros.

Tipo de definición

Determina cómo quieres definir el espectro de respuesta. Hay cuatro tipos de definiciones para elegir en la lista.

Definido por el usuario

Si describe un espectro de respuesta de una manera definida por el usuario, puede especificar los valores característicos en la sección 'Periodos y aceleraciones': Introduzca los periodos T o las frecuencias f con las aceleraciones asociadas S_a por línea en la tabla.

Puede usar la tabla para definir individualmente el diagrama aceleración-periodo o el diagrama aceleración-frecuencia. El orden de las líneas introducidas puede ser arbitrario. De esta forma, puede agregar posteriormente los pares de valores que se encuentran entre los valores que ya se han definido.

Puede eliminar la fila de la tabla seleccionada con el botón .

El botón permite importar los valores de la tabla de un diagrama desde Excel. Puede usar el botón para exportar el espectro de respuesta definido por el usuario a Excel.

Las funciones de almacenar espectros definidos por el usuario en una biblioteca y leerlos desde allí aún están en desarrollo, por lo que aún se encuentran bloqueados los botones .

Si los pares de valores tienen un paso de tiempo constante uno debajo del otro, active la casilla Δ_T debajo de la tabla. Luego introduzca el paso del periodo en el campo . Si introduce ahora las aceleraciones en la tabla, el tiempo se fija automáticamente con los pasos  Δ_T. Puede ajustar el paso Δ_T en cualquier momento para introducir más pares de valores con un paso de tiempo diferente. Esta función se describe en el capítulo Acelerogramas .

Definido por el usuario con el factor de g

Con esta opción, puede definir manualmente los valores de la tabla de un espectro de respuesta como se describe en la sección Definido por el usuario. Introduzca los valores de los periodos T o las frecuencias f con las aceleraciones asociadas S_a en la tabla 'Periodos y aceleraciones'.

La aceleración es adimensional: Cada valor introducido se multiplica por el factor g que se almacena en los datos básicos del modelo (configuración predeterminada: g = 10 m/s²). Si es necesario, puede ajustar el valor de la aceleración gravitatoria en la pestaña Configuración y opciones.

Generar a partir del acelerograma

Puede generar el espectro de respuesta a partir de uno de los acelerogramas que ha definido para el modelo o crear uno nuevo aquí en el diálogo.

Seleccione el acelerograma de la lista. El botón permite comprobar los parámetros del acelerograma seleccionado y ajustarlos si es necesario. Con el botón puede crear un nuevo acelerograma según los criterios definidos por el usuario o importarlos desde una Biblioteca de terremotos registrados.

En la lista, seleccione la 'Dirección' del eje global en el que se debe aplicar el espectro de respuesta. Los acelerogramas pueden mostrar diferentes curvas aceleración-periodo en función de la dirección.

Con el resto de opciones se pueden ajustar los 'Parámetros de conversión' con los que se genera el espectro de respuesta a partir del acelerograma. El espectro de respuesta se actualiza en el diagrama después de cada cambio. En la pestaña 'Valores de tabla' puede comprobar los valores del periodo T y la aceleración S_a.

• El 'Amortiguamiento' D viscoso es el amortiguamiento del grupo de osciladores de masa simple (EMS) para el cual se calculan las respuestas máximas del sistema. Cuanto mayor se establezca el amortiguamiento viscoso, menores serán las aceleraciones generadas.
• El 'Intervalo' describe la duración entre el tiempo mínimo T_mín. como el periodo del primer EMS y el tiempo máximo T_máx. como el periodo del último EMS, que se aplica cuando se genera el espectro de respuesta.
• El 'Número de muestras' representa el número de pasos entre el tiempo mínimo y máximo (periodo). Puede usar este valor para influir en el número de puntos de datos generados. El número de muestras también afecta la precisión con la que se aproxima el acelerograma subyacente.

Según la norma

Puede generar el espectro de respuesta a partir de los parámetros que están almacenados en una norma. Se preestablece la norma que especifica en la pestaña Normas I en los datos básicos del modelo.

Si cambia la norma para los datos generales, los parámetros y valores de la norma se adaptan a las especificaciones del conjunto de reglas.

Si ha especificado la posición geográfica del objeto de edificación en los Parámetros del modelo, se aplican las aceleraciones de la ubicación correspondiente.

Puede seleccionar los parámetros en las listas o definirlos manualmente según el tipo de parámetro y la norma. Muchos conjuntos de reglas diferencian entre un espectro de cálculo lineal usando un coeficiente de ductilidad q y un espectro de respuesta elástico usando un coeficiente para el amortiguamiento η. Utilice la lista para determinar la 'Forma del espectro'.

La 'Dirección del espectro' controla si se aplica un espectro de respuesta horizontal o vertical.

Algunas celdas están ocupadas por parámetros fijos. Por ejemplo, según EN 1998-1 CEN, los parámetros S, T_B, T_C y T_D se determinan a partir de las clases de subsuelo A a E; los valores no se pueden cambiar. Si aún desea ajustar estos parámetros, introduzca la clase de subsuelo Otro. Esta opción está disponible para varias normas. Habilita los parámetros asociados.

Diagrama

El diagrama del espectro de respuesta generado a partir de las especificaciones se muestra en la sección inferior. Las funciones del diagrama se describen en el capítulo Espectro de respuesta .

Valores de tabla

La pestaña Valores de tabla solo está disponible si el espectro de respuesta se genera usando el tipo de definición Generar a partir del acelerograma.

En esta pestaña puede comprobar los valores de los periodos T con las frecuencias f y las aceleraciones S_a asociadas. Por lo tanto, la tabla corresponde a la entrada de un espectro de respuesta descrito en la sección Definido por el usuario. Sin embargo, los valores no se pueden editar en esta tabla.