ESTUDIO DEL FENÓMENO DE INTERACCIÓN DINAMICA DE SUELO-ESTRUCTURA Y SU INFLUENCIA EN LA DEMANDA SÍSMICA ESTRUCTURAL

El presente trabajo de título pretende analizar la influencia de la interacción dinámica entre suelo y estructura en la demanda sísmica estructural. La motivación de este estudio se basa en investigaciones internacionales existentes, en donde se demuestra que el fenómeno de Interacción Dinámica Suelo-Estructura en la mayoría de los casos analizados resulta beneficioso para el rendimiento sísmico estructural.Para llevar a cabo esta investigación se aplicarán dos tipos de modelaciones distintas; la primera con el método tradicional de dos pasos, en donde se analiza por separado la amplificación de la onda sísmica en el estrato de suelo desde la roca basal a la superficie, para luego aplicar esta onda amplificada a una estructura con base fija. En cambio, el otro modelo contempla un análisis en conjunto del estrato de suelo y la estructura unidas mediante un elemento de interacción.Para analizar y comparar estos dos tipos de modelaciones se utilizarán 5 estratos de suelos de distintas zonas del país (Viña del Mar, Santiago y Concepción), una estructura tipo con 3 alturas distintas (5,10 y 15 pisos) y que serán sometidas a 8 registros de aceleraciones de roca basal correspondientes al sismo del 27 de Febrero de 2010.Para las modelaciones se utilizarán los Software PLAXIS 2D y ETABS 2015. El primero para el análisis de elementos finitos del estrato de suelo mediante el modelo constitutivo Hardening Soil Small y el análisis de interacción suelo estructura bajo condición sísmica. El segundo, para el análisis de la estructura con base fija, la cual es sometida al registro de aceleraciones amplificado obtenido en la superficie del estrato. Como indicador de demanda estructural se utilizará el máximo desplazamiento de entre pisos de la estructura, de manera de analizar y comparar los resultados que se obtendrán de ambos tipos de modelaciones.
 The present work of title tries to analyze the influence of the dynamic interaction between soil and structure in the structural seismic demand. The motivation of this study is based on existing international research, which demonstrate that the Dynamic Soil-Structure Interaction phenomenon in most of the cases analyzed is beneficial for structural seismic performance.To carry out this research two different types of modeling will be applied; The first with the traditional two-step method, where the amplification of the seismic wave in the soil stratum from the basal rock to the surface is analyzed separately, and then apply this amplified wave to a fixed base structure. Instead, the other model contemplates an analysis of the soil stratum and structure together through an interaction element.In order to analyze and compare these two types of modeling, 5 layers of soils from different areas of the country will be used (Viña del Mar, Santiago and Concepción), a typical structure with 3 different heights (5,10 and 15 floors) will be used and will be submitted to 8 records of basal rock accelerations corresponding to the earthquake of February 27, 2010.For the modeling, the software PLAXIS 2D and ETABS 2015 will be used. The first one for the analysis of finite elements of the soil stratum using the Hardening Soil Small constitutive model and the analysis of interaction soil structure under seismic condition. The second, for the analysis of the structure with fixed base, which is subjected to the record of amplified accelerations obtained in the surface of the stratum. As a structural demand indicator, the maximum displacement between two consecutive floors of the structure will be used, in order to analyze and compare the results that will be obtained from both types of modeling.