Cuantificando los impactos de las incertidumbres en la modelización sobre las demandas de desplazamiento sísmico y el riesgo de colapso de edificios con implicaciones en los chequeos de diseño sísmico

Resumen La estimación robusta del riesgo de colapso debe considerar la incertidumbre en la modelización de estructuras, así como la variabilidad en los movimientos sísmicos del suelo. En este artículo, ilustramos la incorporación de la incertidumbre en los parámetros del modelo estructural en análisis dinámicos no lineales para evaluar probabilísticamente los desplazamientos de los pisos y el riesgo de colapso de los edificios. Se realizan simulaciones de Monte Carlo con muestreo de hipercubo latino en arquetipos de edificios de concreto reforzado dúctil y no dúctil para cuantificar la influencia de las incertidumbres en la modelización y cómo se ve afectada por la ductibilidad y los modos de colapso de las estructuras. Se demuestra que la inclusión de la incertidumbre en la modelización aumenta la frecuencia media anual de colapso en aproximadamente 1.8 veces, en comparación con análisis que desestiman la incertidumbre en la modelización, para un sitio de alta sismicidad. La incertidumbre en la modelización tiene un efecto menor en las demandas de desplazamiento en niveles generalmente considerados en los códigos de construcción; para los mismos edificios, la incertidumbre en la modelización aumenta la frecuencia media anual de exceder relaciones de desplazamientos de 0.03 en 1.2 veces. Se introduce un método novedoso para relacionar las demandas de desplazamiento a intensidades máximas de terremotos considerados con la seguridad frente al colapso a través de una distribución conjunta de la demanda de deformación y la capacidad. Este marco permite vincular los objetivos de desempeño sísmico especificados en los códigos de construcción a los límites de desplazamiento y otros criterios de aceptación. Las distribuciones de demandas de desplazamiento en el terremoto considerado máximo y la capacidad de las estructuras arquetipo seleccionadas permiten comparaciones con los criterios sísmicos propuestos para la próxima edición (2016) de ASCE 7. Sujeto al alcance de nuestro estudio, se encuentra que los límites de desplazamiento propuestos no son conservadores, en relación con la seguridad objetivo de colapso en ASCE 7. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.