Abstract:
This study aims at evaluating and comparing the structural performance and the expected economic, physical, and human losses of a reinforced concrete building in its conventional configuration and with the incorporation of seismic isolation technologies, through nonlinear static analysis. The hypothesis is that a methodology based on nonlinear static (pushover) analysis, seismic fragility, and vulnerability allows a consistent evaluation of the technical feasibility of both design alternatives, providing a realistic representation of structural behavior and associated losses. The study was carried out through structural modeling of the building and the execution of pushover analyses for both configurations, from which the capacity curve was obtained and subsequently transformed into fragility curves using the SPO2FRAG method. The fragility curves were then converted into vulnerability curves by assigning loss ratios and combined with the site-specific seismic hazard to estimate probable losses. The analysis was supported by national and international standards, as well as specialized computational tools. The results allowed the identification of differences in structural response, damage probability, and expected losses between both configurations. It is concluded that the applied methodology constitutes an appropriate tool for comparing the probable losses of conventional and seismically isolated solutions, providing relevant information for seismic risk mitigation and structural design decision-making.
Keywords: Seismic isolation, Pushover, Fragility, Probable losses
Description:
El presente estudio tiene como objetivo evaluar y comparar el desempeño estructural y las pérdidas económicas, físicas, materiales y humanas de una edificación de hormigón armado en su configuración convencional y con incorporación de tecnologías de aislación sísmica, mediante el uso de análisis estáticos no lineales. Se plantea como hipótesis que una metodología basada en análisis no lineal estático (pushover), fragilidad y vulnerabilidad sísmica permite evaluar de manera consistente la viabilidad técnica de ambas alternativas de diseño, representando de forma realista el comportamiento estructural y las pérdidas asociadas. El desarrollo del estudio se llevó a cabo mediante el modelado estructural del edificio y la ejecución de análisis pushover en ambas configuraciones, a partir de los cuales se obtuvo la curva de capacidad, transformada en curvas de fragilidad mediante el método SPO2FRAG. Las curvas de fragilidad fueron convertidas en curvas de vulnerabilidad mediante la asignación de índices de pérdida y combinadas con la amenaza sísmica del sitio para la estimación de pérdidas probables. El análisis se apoyó en estándares nacionales e internacionales y herramientas computacionales especializadas. Los resultados permitieron identificar diferencias en la respuesta estructural, la probabilidad de daño y las pérdidas esperadas para ambas configuraciones. Se concluye que la metodología aplicada constituye una herramienta adecuada para comparar las pérdidas probables de soluciones convencionales y con aislación sísmica, aportando información relevante para la mitigación del riesgo sísmico y la toma de decisiones en el diseño estructural
