Download - Normalizacion de registros
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ANALISIS TIEMPO HISTORIA NO LINEAL
EN LA NORMA NTE E.030
Capítulo Peruano del ACIII Congreso Nacional de Estructuras y Construcción
Ing. ADOLFO GALVEZ VILLACORTA, MSc.Lima - Diciembre 2000
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Artículo 4.3.3 NTE E.030• “El análisis tiempo historia se podrá realizar suponiendo comportamiento lineal y elástico
y deberán utilizarse no menos de cinco registros de aceleraciones horizontales, correspondientes a sismos reales o artificiales. Estos registros deberán normalizarse de manera que la aceleración máxima corresponda al valor máximo esperado en el sitio”.
• “Para edificaciones especialmente importantes el análisis dinámico tiempo historia se efectuará considerando el comportamiento inelástico de los elementos de la estructura”.
1 Normalizar Registros a la máxima aceleración esperada en el sitio (PGA - Factor Z).
2 Usar Registros reales o artificiales.
3 Usar cinco o más Registros.
Dice lo siguiente:
Se deduce lo siguiente:
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OBJETIVOS DE LA PONENCIA1 Mostrar que la Normalización al PGA introduce niveles
altos de incertidumbre. Se plantea Normalizar al Sa[fo,%].
2 Mostrar que el uso de registros artificiales implica errores sistemáticos que subestiman las Respuestas Estructurales basadas en desplazamientos. Se sugiere usar registros reales, adecuadamente seleccionados.
3 Mostrar que el número de registros es función del tipo de respuesta, la exactitud deseada y el método de Normalización usado. Se sugieren niveles y anchos de banda de los intervalos de confianza.
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•MODELO MATEMATICO•CALIBRACION DE RESULTADOS•ANALISIS DINAMICO INCREMENTAL
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VIVIENDA DE DOS PISOSEnsayo a Escala Natural
CISMID - UNICURVA DE CAPACIDAD
-
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Desplazamiento Techo 2, mm
Cor
tant
e B
asal
, Tn
Laboratorio
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VIVIENDA DE DOS PISOSAnálisis Estático No Lineal
"Push Over del Modelo Estructural"CURVA DE CAPACIDAD
-
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Desplazamiento Techo 2, mm
Cor
tant
e B
asal
, Tn
Laboratorio
Modelo
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VIVIENDA DE DOS PISOSAnálisis Tiempo Historia No Lineal. PGA = 0.10g ~ 1.00g
Amortiguamiento 5%20 Registros de Sismos Peruanos 1951 - 1974
-
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Desplazamiento Techo 2, mm
Cor
tant
e B
asal
, Tn
5%
LaboratorioModelo
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VIVIENDA DE DOS PISOSAnálisis Tiempo Historia No Lineal. PGA = 0.10g ~ 1.00g
Amortiguamiento 5% y 10%20 Registros de Sismos Peruanos 1951 - 1974
-
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Desplazamiento Techo 2, mm
Cor
tant
e B
asal
, Tn
10%5%
LaboratorioModelo
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VIVIENDA DE DOS PISOSCapacidad vs Niveles de Riesgo Sísmico
Amortiguamiento 10%20 Registros de Sismos Peruanos 1951 - 1974
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Desplazamiento Techo 2, mm
Cor
tant
e B
asal
, Tn
Laboratorio10% - 50Años
5% - 50 Años
2% - 50 Años
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ESPECTROS DE RESPUESTA 06 Sismos 66 - 70 - 74
Registros Directos - 5% Amortiguamiento
0.001
0.010
0.100
1.000
0.1 1.0 10.0 100.0
Frecuencia, (Hz)
Sa, (
g)
fo = 14 Hz
NORMALIZACION DE REGISTROS
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ESPECTROS DE RESPUESTA 06 Sismos 66 - 70 - 74
Registros Directos - 5% Amortiguamiento
0.001
0.010
0.100
1.000
0.1 1.0 10.0 100.0
Frecuencia, (Hz)
Sa, (
g)
fo = 14 Hz
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MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Directos
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
MAXIMO DESPLAZAMIENTO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
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MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Directos - VALOR MEDIO DEL DESPLAZAMIENTO
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
MAXIMO DESPLAZAMIENTO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
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MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Directos - 01 DESVIACION ESTÁNDAR (64%) INTERVALO DE CONFIANZA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
MAXIMO DESPLAZAMIENTO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
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MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Directos - 02 DESVIACION ESTÁNDAR (95%) INTERVALO DE CONFIANZA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
MAXIMO DESPLAZAMIENTO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
![Page 16: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/16.jpg)
ESPECTROS DE RESPUESTA 06 Sismos 66 - 70 - 74
Registros Directos Normalizados PGA Promedio - 5% Amortiguamiento
0.00
0.01
0.10
1.00
0.1 1.0 10.0 100.0
Frecuencia, (Hz)
Sa, (
g)
fo = 14 Hz
MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Normalizados PGA - 64% y 95% INTERVALO DE CONFIANZA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
DESPLAZAMIENTO MAXIMO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
![Page 17: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/17.jpg)
ESPECTROS DE RESPUESTA 06 Sismos 66 - 70 - 74
Registros Directos Normalizados Sa [14Hz,5%]
0.001
0.010
0.100
1.000
0.1 1.0 10.0 100.0
Frecuencia, (Hz)
Sa, (
g)
fo = 14 Hz
MAXIMAS RESPUESTAS 06 SISMOS PERUANOS 66 - 70 - 74
Registros Normalizados Sa - 64% y 95% INTERVALO DE CONFIANZA
0
2
4
6
8
10
12
14
16
- 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 1.50 1.55 1.60
MAXIMO DESPLAZAMIENTO TECHO 2, mm
CO
RTA
NTE
BA
SAL,
Tn
![Page 18: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/18.jpg)
DISPERSION DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL
62%
4%
34%
44%
4%
27%
DIRECTO NORMALIZADO Sa NORMALIZADO PGA
Desplazamiento Techo 2 Cortante Basal
VALOR MEDIO DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL
100%
87% 86%
100% 99%94%
DIRECTO NORMALIZADO Sa NORMALIZADO PGA
Desplazamiento Techo 2 Cortante Basal
La Respuesta Media de la Normalización por PGA y Normalización por Sa , es similar a la respuesta media de los Registros Directos.
“NO HAY ERROR SISTEMATICO”
La dispersión de la Respuesta Media Normalizada por PGA es Menor a la de los Registros Directos. Cuando se Normaliza al Sa es menor que las anteriores.
“MAYOR EFICIENCIA”
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VARIACION DEL VALOR MEDIO CON EL ESCALAMIENTO DEL PGA
1.00 1.04 1.23 2.31 2.95 4.041.00 1.05 1.23 2.89 3.95 5.78
1.00 1.00 1.18
7.93
20.48
96.08
0
20
40
60
80
100
120
DIRECTO NORMALIZADO PGA50% - 50 años(PGA=0.21G)
10% - 50 años(PGA=0.40G)
5% - 50 años(PGA=0.51G)
2% - 50 años(PGA=0.70G)
INTENSIDAD
CORTANTE
DUCTILIDAD
La Normalización al PGA muestra que las Respuestas medias, basadas en desplazamientos son mas sensibles que las basadas en cargas.
![Page 20: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/20.jpg)
VARIACION DE LA DISPERSION CON EL ESCALAMIENTO DEL PGA
0.39
0.23 0.22 0.22 0.22 0.22
0.38
0.20 0.19
0.48
0.31
0.08
0.50
0.22 0.22
1.42
1.08
1.52
-
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
DIRECTO NORMALIZADO PGA50% - 50 años(PGA=0.21G)
10% - 50 años(PGA=0.40G)
5% - 50 años(PGA=0.51G)
2% - 50 años(PGA=0.70G)
INTENSIDAD
CORTANTE
DUCTILIDAD
La Normalización al PGA muestra que las incertidumbres de las Respuestas basadas en desplazamientos son sensiblemente mayores que las basadas en cargas.
![Page 21: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/21.jpg)
Dispersiónes de Demanda y Respuesta EstructuralNormalizados Sa - Amortiguaniento 10%
-
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
Sa Cortante Ductilidad
Dis
pers
ión
Directos Escalados Artificiales Extranjeros Directos
Valores Medio de Demanda y Respuesta EstructuralNormalizados Sa - Amortiguaniento 10%
100% 100% 100%97%
64%
22%
122%
88% 89%
Sa Cortante Ductilidad
Directos Escalados Artificiales Extranjeros Directos
Registros Reales o Artificiales
Los Registros artificiales dan resultados menos dispersos que los directos o los registros extranjeros seleccionados.
“MAYOR EFICIENCIA”
Los Registros artificiales danRespuestas Estructurales, basadas en desplazamientos, sensiblemente menores que los directos o los extranjeros seleccionados.
“ ERROR SISTEMATICO”
![Page 22: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/22.jpg)
NUMERO DE REGISTROS A USARNivel de Confianza y Ancho de banda del Intervalo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
DISPERSION DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL EN ESTUDIO
REG
ISTR
OS
95% ~ +/- 0.10
95% ~ +/- 0.15
64% ~ +/- 0.10
64% ~ +/- 0.15
CONFIANZA ~ ANCHO BANDA
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Artículo 4.3.3 de la NTE E.030 ESTRATEGIA DE APLICACION
1 Seleccionar 06 Registros DIRECTOS y REALES, que sean adecuados al Riesgo Sísmico considerado. La selección deben realizarla especialistas en sismología.
2 Normalizar los Registros a Sa [fo,%]: es decir a la ordenada, en la frecuencia fundamental de la estructura, del espectro promedio de respuesta de pseudoaceleraciones al nivel de amortiguamiento esperado en el comportamiento estructural.
3 Proceder con los ATHNL respectivos. Según la dispersión de la respuesta en estudio, se sugiere considerar el siguiente número de análisis requeridos:
00%<Dispersión< 20% Usar 06 Registros.
20%<Dispersión< 30% Usar 13 Registros
30%<Dispersión< 40% Usar 24 Registros
40%<Dispersión< 50% Usar 38 Registros
3 Para otros niveles de confianza o anchos de banda específicos, seleccionar del gráfico el número de registros requeridos.
![Page 24: Normalizacion de registros](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042520/589f299e1a28ab4d568b4b9d/html5/thumbnails/24.jpg)
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