Un espectro de respuesta representa las respuestas máximas del sistema para un grupo de sistemas con un grado de libertad (SDOF) ante una excitación determinada del sistema, por ejemplo, el valor medio de varios registros sísmicos. Los SDOF tienen las mismas propiedades de amortiguamiento, pero diferentes períodos naturales. Las respuestas máximas del sistema de los SDOF individuales se representan frente al período natural del SDOF; este gráfico es el llamado espectro de respuesta.
El método del espectro de respuesta tiene grandes ventajas en cuanto al tiempo de cálculo. También representa un método común especificado en varias normas de construcción. Sin embargo, tenga en cuenta que se trata de un método aproximado para determinar los esfuerzos internos máximos del modelo. Puede encontrar información detallada sobre el método del espectro de respuesta, por ejemplo, en Wilson [1] o Tedesco [2].
Para el análisis está disponible un análisis del espectro de respuesta multimodal. Puede definir los espectros relevantes conforme a la norma o crearlos de forma definida por el usuario. Los espectros utilizados en el modelo se administran en el cuadro de diálogo Espectro de respuesta.
Base
En la pestaña Base, puede especificar qué tipo de espectro de respuesta está presente y definir los parámetros.
Tipo de definición
Especifique cómo desea definir el espectro de respuesta. En la lista están disponibles cuatro tipos de definición para seleccionar.
Definido por el usuario
Si describe un espectro de respuesta definido por el usuario, puede especificar los valores característicos en la sección 'Períodos y aceleraciones': Introduzca en la tabla los períodos T o frecuencias f con las aceleraciones asociadas Sa fila por fila.
A través de la tabla, puede definir individualmente el diagrama aceleración - período o el diagrama aceleración - frecuencia. El orden de las filas introducidas puede ser arbitrario. Así puede añadir posteriormente pares de valores que se encuentren entre valores ya definidos.
Dado que debe existir un espectro de respuesta consistente, los valores se muestran en rojo si el orden es incorrecto. En este caso, use el botón
para ordenar las filas de forma ascendente.
Con el botón
puede eliminar la fila de la tabla seleccionada.
El botón
permite importar los valores de tabla de un diagrama desde Excel. Con el botón
puede exportar el espectro de respuesta definido por el usuario a Excel.
Las funciones para guardar espectros definidos por el usuario en una biblioteca y volver a leerlos desde allí todavía están en desarrollo. Por lo tanto, los botones
están bloqueados.
Si los pares de valores tienen un paso de tiempo constante entre sí, active la casilla de verificación ΔT debajo de la tabla. Luego especifique el paso de período en el campo junto a ella
. Si ahora introduce aceleraciones en la tabla, el tiempo se establece automáticamente con los pasos ΔT. Puede ajustar el paso ΔT 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 factor g
Con esta opción, puede definir manualmente los valores de tabla de un espectro de respuesta como se describe en la sección Definido por el usuario. Introduzca en la tabla 'Períodos y aceleraciones' los valores de los períodos T o frecuencias f con las aceleraciones asociadas Sa.
La aceleración es adimensional: Cada valor introducido se multiplica por el factor g, que está almacenado en los datos base del modelo (ajuste predeterminado: g = 10 m/s²). Si es necesario, puede ajustar allí el valor de la aceleración de la gravedad en la pestaña Configuración y opciones.
Generar a partir de 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 cuadro de diálogo.
Seleccione el acelerograma en la lista. El botón
permite verificar los parámetros del acelerograma seleccionado y ajustarlos si es necesario. Con el botón
puede crear un nuevo acelerograma según criterios definidos por el usuario o importarlo desde una
biblioteca
de registros sísmicos.
Seleccione en la lista la 'Dirección' del eje global en la que se debe aplicar el espectro de respuesta. Los acelerogramas pueden tener diferentes curvas de aceleración - período según la dirección.
Con las otras opciones, puede ajustar los 'Parámetros de conversión' con los que se genera el espectro de respuesta a partir del acelerograma. Después de cada cambio, el espectro de respuesta se actualiza en el diagrama. En la pestaña 'Valores de tabla', puede verificar los valores del período T y la aceleración Sa.
- El 'Amortiguamiento' viscoso D es el amortiguamiento del grupo de sistemas con un grado de libertad (SDOF) para los que se calculan las respuestas máximas del sistema. Las aceleraciones generadas son tanto más pequeñas cuanto mayor sea el amortiguamiento viscoso establecido.
- El 'Intervalo' describe la duración entre el tiempo mínimo Tmin como período del primer SDOF y el tiempo máximo Tmax como período del último SDOF, que se aplica al generar el espectro de respuesta.
- El 'Número de muestras' representa el número de pasos entre el tiempo (período) mínimo y máximo. Con este valor puede influir en el número de puntos de datos generados. El número de muestras también afecta a la precisión con la que se aproxima el acelerograma subyacente.
Según norma
Puede generar el espectro de respuesta a partir de los parámetros almacenados en una norma. Está preestablecida la norma que ha especificado en la pestaña Normas I en los datos base del modelo.
Si cambia la norma en los datos base, los parámetros y valores predeterminados se adaptan a las especificaciones del reglamento.
Si ha especificado la posición geográfica del objeto de construcción en la pestaña Parámetros del modelo, se aplican las aceleraciones del lugar correspondiente.
Puede seleccionar los parámetros en las listas o definirlos manualmente según el tipo de parámetro y la norma. Muchos reglamentos distinguen entre un espectro de dimensionamiento lineal utilizando un coeficiente de ductilidad q y un espectro de respuesta elástico utilizando un coeficiente de amortiguamiento η. Especifique la 'Forma del espectro' mediante la lista.
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, TB, TC y TD se determinan a partir de las clases del suelo A a E; los valores no se pueden modificar. Si aun así desea ajustar estos parámetros, especifique la clase del suelo Otra. Esta opción está disponible para varias normas. Libera los parámetros asociados.
Diagrama
En la sección inferior se muestra el diagrama del espectro de respuesta generado a partir de las especificaciones. 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 mediante el tipo de definición Generar a partir de acelerograma.
En esta pestaña, puede verificar los valores de los períodos T con las frecuencias asociadas f y las aceleraciones Sa. Por lo tanto, la tabla corresponde a la entrada de un espectro de respuesta descrita en la sección Definido por el usuario. Sin embargo, los valores no se pueden editar en esta tabla.