Adaptación del ensayo pseudodinámico a estructuras dotadas de disipadores fluido-viscosos

Resumen

El método pseudo-dinámico permite, hoy en día, realizar ensayos sísmicos sobre modelos de grandes dimensiones. Se trata de una técnica híbrida que combina simulación en ordenador en línea de los aspectos dinámicos del problema con información experimental sobre la estructura, adquirida de manera cuasi-estática. Este método implica una velocidad de ensayo lenta, que puede ocasionar cambios en el comportamiento de los materiales del modelo en relación con su comportamiento a velocidad real, conocido como efecto de la velocidad de deformación. Afortunadamente, este efecto no resulta importante en los materiales normalmente empleados en construcción, como acero u hormigón. Sin embargo, puede ser muy relevante en algunos nuevos materiales, como la goma o la silicona, empleados principalmente en aisladores o dispositivos disipadores de energía. Los amortiguadores silicónicos fluido-viscosos, como los fabricados por Jarret S.A., son un ejemplo de este tipo de dispositivos, y serán objeto de la presente tesis. Es posible ampliar el rango de uso del método pseudo-dinámico a modelos a escala real equipados con dispositivos disipativos introduciendo una técnica de homologación desarrollada en el Laboratorio Europeo para la Evaluación Estructural (Ispra, Italia). Esta técnica consiste en una modificación lineal en línea de las fuerzas restitutivas medidas. En la presente tesis se proponen dos nuevas técnicas. La primera es una versión mejorada de la homologación lineal. Consiste en un filtro lineal en el que el que la variable de salida es la fuerza homologada y las variables de entrada son las fuerzas y desplazamientos medidos. El segundo procedimiento está basado en redes neuronales, usando las mismas variables de entrada que el filtro pero añadiendo el factor de escala de velocidad de ensayo. El proceso seguido es muy parecido en ambos métodos. Primero se elige y se calibra la estructura más apropiada para los algoritmos, basándose en datos experimentales obtenidos ensayando dinámicamente los dispositivos disipativos con un desplazamiento patrón expresamente diseñado, a diferentes frecuencias y velocidades. Después, se verifica capacidad del filtro o de la red obtenida empleando datos experimentales provenientes de nuevos ensayos, concretamente de ensayos cuasi-estáticos llevados a cabo sobre una estructura equipada con los mismos dispositivos disipativos, estudiándose además la frecuencia más apropiada para los ensayos de entrenamiento. Se obtuvieron buenos resultados. Ambos métodos dan lugar a homologaciones mejores que las del método lineal simple, siendo el método basado en redes neuronales el más preciso y versátil. Se observó además que la primera frecuencia natural de la estructura desprovista de disipadores es una referencia adecuada para los ensayos de entrenamiento