Modelo acoplado flexión-cortante con amortiguadores de fluido viscoso para edificios altos sometidos a eventos sísmicos

En este trabajo se presenta un nuevo modelo acoplado flexión-cortante (AFC) con base fija para calcular la respuesta sísmica en edificios altos con amortiguadores de fluido viscoso (AFVs). El modelo consiste en una viga discreta en flexión y acoplada en paralelo con una viga discreta en cortante, ambas en voladizo y unidas mediante conexiones axialmente rígidas, lo cual permite considerar las deformaciones laterales asociadas a diferentes sistemas laterales resistentes. El efecto de diferentes deformaciones laterales en el pre-diseño de los AFVs se muestra para un edificio alto considerando tres métodos diferentes de distribución del amortiguamiento suplementario: distribución uniforme (DU), distribución proporcional al cortante de entrepiso (DPC) y distribución proporcional a la energía de deformación por cortante de entrepiso (DPEC). Adicionalmente, el efecto no lineal de los AFVs es considerado mediante un método de linealización por disipación de energía equivalente. Para el método DU, los coeficientes de amortiguamiento de los AFVs aumentan conforme disminuye la rigidez por flexión del edificio, lo cual demuestra que el típico modelo de cortante de múltiples grados de libertad, comúnmente usado en ingeniería sísmica, sobreestima los coeficientes de amortiguamiento de los AFVs en edificios de mediana y gran altura, donde la deformación por flexión es tan significativa como la deformación por cortante. Para los métodos DPC y DPEC, los coeficientes de amortiguamiento de los AFVs varían a lo largo de la altura en función del tipo de deformación lateral. Por último, se muestra que la consideración de AFVs no lineales logra reducir el costo de los dispositivos para el mismo valor objetivo de amortiguamiento suplementario.