Efectos torsionales en estructuras sobre suelo blando

ResumenEn este trabajo se evalúan las vibraciones torsionales de estructuras sobre suelo blando causadas por los efectos combinados de la asimetría estructural y la rotación de la base. Se analiza un sistema suelo-estructura simplificado con 5 grados de libertad. La cimentación se considera enterrada en un estrato uniforme descansando sobre un semiespacio elástico, ante la incidencia inclinada de ondas SH. En lugar de ajustar los máximos momentos torsionantes debidos a los efectos independientes de la asimetría estructural y la rotación de la base, se aplica un nuevo enfoque para el cálculo de la excentricidad de diseño. Específicamente, se obtienen coeficientes de excentricidad torsional compatibles con la máxima respuesta lateral-torsional acoplada, usando un conjunto de temblores de banda angosta característicos de sitios blandos de la Ciudad de México. Se muestra que estos coeficientes no son constantes a lo largo de los ejes principales, sino que dependen de la posición del elemento resistente, por lo que es necesario calcularlos sin asumir una variación lineal como está ocurriendo hasta ahora. Los coeficientes de excentricidad torsional pueden diferir significativamente de los actuales valores reglamentarios, particularmente para estructuras torsionalmente flexibles en las que ambos coeficientes pueden ser negativos. Esto implica que el desplazamiento lateral se reduce por los efectos torsionales.AbstractIn this work the torsional vibrations of structures on soft soil caused by the combined effects of structural asymmetry and base rotation are evaluated. A simplified soil-structure system with five degrees of freedom is analyzed. The foundation is considered to be embedded into a uniform layer resting on an elastic half-space, under the incidence of inclined SH waves. Instead of matching the maximum torsional moments due to the independent effects of structural asymmetry and base rotation, a new approach for computing the design eccentricity is applied. Specifically, torsional eccentricity coefficients compatible with the peak coupled lateral-torsional response are obtained, using an ensemble of narrow-band earthquake motions typical of soft-soil sites in Mexico City. It is shown that these coefficients are not constant along the principal axes, but they depend on the position of the resistant element. Hence, it is necessary to compute them without assuming a linear variation, as is done nowadays. The torsional eccentricity coefficients can significantly differ from the currently codified values, particularly for torsionally flexible structures for which both coefficients may be negative. This implies that the lateral displacement is reduced by the effects of torsion