Modelos de Estructuras
Facultad de Ingeniería - Departamento de Estabilidad
Universidad de Buenos Aires - República Argentina  

Modelo de analisis dinamico paso a paso (Time History Analysis)

Analisis de una estructura simple para el sismo de Mexico SCT (1985):

A partir de un modelo simple de dos grados de libertad dinamicos, se aplico el acelerograma del terremoto de Mexico (SCT - Secretaria de Comunicaciones y Transporte) y se hizo el calculo de la historia de desplazamientos en cada nivel, esfuerzos de corte y momentos flexores en la base (Time History Analysis), Los resultados se comparan con un modelo de 2 elementos de portico de Euler-Bernouilli de 2 nodos, considerando el problema con todos sus grados de libertad. Se introduce la rigidez axil infinita, con un valor muy grande del area transversal de los elementos. Los resultados muestran concordancia entre los dos modelos.

Analisis completo del modelo simplificado - 135 Kb


  Datos del problema :

L = 3m
m = 30000 kg
E = 20000 MPa
Seccion = 40x40 cm

Acelerograma :
El Centro - California 1941


Modelo de calculo y grados de libertad dinamicos.


Modelo de elementos finitos.

Calculo de frecuencias, periodos y modos de vibracion :

Frecuencias

Periodos

Modos de vibracion

Valores calculados con el modelo simplificado.


Modos de vibracion de la estructura

MODAL PERIODS AND FREQUENCIES

MODE

PERIOD

FREQUENCY

FREQUENCY

EIGENVALUE

(TIME)

(CYC/TIME)

(RAD/TIME)

(RAD/TIME)**2

 

1

2.936763

0.340511

2.139493

4.577431

2

0.934885

1.069650

6.720811

45.169306

Periodos y modos de vibracion del modelo de elementos finitos.

Resultados del modelo simplificado :.

Resultados del modelo simplificado.

Modo

Desplaz. X (cm) Desplaz.Z (cm) Fuerza X (kgf) Fuerza Z (kgf)

1

28.549

15.069

11988.37

7009.316

2

1.082

2.364

4513.697

6585.41

Resultados del modelo de elementos finitos :

Resultados del modelo de elementos finitos.

Modo

Desplaz. X (cm) Desplaz. Z (cm) Fuerza X (kgf) Fuerza Z (kgf)

1

31.79

27.86

13350

7798

2

3.78

6.916

5703

6507

Graficacion de historia de desplazamientos para el primer modo de vibracion (cm):


Historia de desplazamientos en direccion X del nodo 3.
Max.Desplazamiento 31.79 cm


Historia de desplazamientos en direccion Z del nodo 3.
Max.Desplazamiento 27.86 cm

Graficacion de la historia de desplazamientos para el segundo modo de vibracion (cm):


Historia de desplazamientos en direccion X del nodo 3.
Max.Desplazamiento 1.383cm


Historia de desplazamientos en direccion Z del nodo 3.
Max.Desplazamiento 2.364 cm

Graficacion de historia de fuerzas en cada coordenada para el primer modo de vibracion :


Historia de fuerzas en direccion X para el primer modo.
Max.Fuerza 13350 kgf


Historia de fuerzas en direccion Z para el primer modo.
Max.Fuerza 7798 kgf

Graficacion de historia de fuerzas en cada coordenada para el segundo modo de vibracion :


Historia de fuerzas en direccion X para el segundo modo
Max.Fuerza 5703 kgf


Historia de fuerzas en direccion Z para el segundo modo
Max.Fuerza 6507 kgf

Graficacion de historia de esfuerzos de corte en la base (Kgf):


Esfuerzos de corte en la base.
Max.Corte en la base 12640 kgf

Graficacion de historia de momentos flexores en la base (Kgf cm):


Momentos flexores en la base.
Max.Momento en la base 962200 kgf m

Trabajos Practicos : Ing.Hernan Sotero Gonzalez - 2002