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Analisis
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Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
ESPECTROS DE RESPUESTA
Elaboración y lectura
Ing. Fernando Lázares La Rosa
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
Curso de INGENIERIA ANTISISMICA
Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
ESPECTROS DE RESPUESTA
La fuerza sísmica sobre una estructura es causada por la inercia de la misma
estructura para seguir el desplazamiento aplicado. Una variable importante es la
aceleración, ya que brinda una excelente medida de la energía transmitida. Grandes
aceleraciones comúnmente están asociadas con cargas de alta frecuencia que en
general causa poco daño a las edificaciones. En cambio velocidades grandes
indican gran energía de deformación para frecuencias en el intervalo de 0.5 a 10 Hz
( periodo de 0.1 a 2 s.) en el cual están ubicados la mayoría de las edificaciones.
Espectro de Respuesta
Se llama espectro de respuesta a la gráfica obtenida al representar el valor máximo
de respuesta (desplazamiento, velocidad, aceleración, etc.) de un conjunto de
sistemas de un grado de libertad, con igual razón de amortiguamiento critico, para
una solicitación particular versus algún parámetro del sistema, generalmente w, f o
T . Se acostumbra dibujar el espectro de respuesta de aceleración normalizado por
la aceleración máxima del terreno. Este espectro es ampliamente usado en la
práctica de la ingeniería sísmica.
Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
(Kramer, 1996)
Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres
Espectros de Respuesta de Aceleraciones Absolutas
Csi = 5 %
México DF,19/09/85
Lima,20/05/03
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Sismo de México 19/09/85
Espectros de Respuesta de Aceleraciones Absolutas
Csi = 5 %
Espectros de Amplitudes de Fourier
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Espectro de Respuesta de
Aceleración absoluta
Espectro Normalizado de Respuesta de
Aceleración absoluta
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Espectro de Respuesta
La forma espectral representativa de un grupo de registros de
movimientos sísmicos se obtiene a partir de los espectros de
respuesta normalizados respecto a la aceleración máxima del
terreno.
Los espectros de respuesta normalizados se pueden agrupar
(Seed e Idriss, 1982) según cuatro categorías de suelos del sitio:
1.ROCA
2.SUELOS RÍGIDOS (con profundidad < 60 m.)
3.SUELOS GRANULARES (con profundidad > 60 m.)
4.DEPÓSITOS DE SUELOS BLANDOS
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Espectro de Respuesta
Para propósitos de la Ingeniería es conveniente y conservador,
simplificar la forma espectral mediante una línea entrecortada.
Para propósitos de diseño es conveniente simplificar los espectros de
respuesta y reducirlos a tres categorías.
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LA MOLINA
CDL-CIP
SAN ISIDRO
Espectro de Respuesta de
Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente EO
0
50
100
150
200
250
300
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
Amortiguamiento = 5%
Amax = 252 cm/s2
T = 0.26 seg
Espectro de Respuesta de
Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente NS
0
50
100
150
200
250
300
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
Amortiguamiento = 5%
Amax = 160 cm/s2
T = 0.14 seg
CISMID
RIMAC
CALLAO
DHN
Espectro de Respuesta de
Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente EO
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
Amortiguamiento = 5%
Amax = 173 cm/s2
T = 0.21 seg
Espectro de Respuesta de
Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente EO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
Amortiguamiento = 5%
Amax = 374.4 cm/s2
T = 0.13 seg
Espectro de Respuesta de
Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente EO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
Amortiguamiento = 5%
Amax = 335.9 cm/s2
T = 0.51 seg
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Superposicion de Espectros de
Respuesta de Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente EO
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.01 0.1 1 10
Periodo (Seg)
Acele
ració
n (
cm
/s2)
SAN ISIDRO
RIMAC
LA MOLINA
CALLAO
Amortiguamiento = 5%
Superposición de Espectros de
Respuesta de Aceleraciones Absolutas
Sismo del 15/08/07 Componente NS
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.01 0.1 1 10Periodo (Seg)
Ac
ele
rac
ión
(c
m/s
2)
SAN ISIDRO
RIMAC
LA MOLINA
CALLAO
Amortiguamiento = 5 %
