Modificación de los parámetros modales debidos a los efectos de interacción dinámica suelo estructura

Abstract

El procedimiento incluido tanto en las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo de la Ciudad de México como en el Manual de Obras Civiles de la CFE para considerar los efectos de Interacción Dinámica Suelo Estructura (IDSE) se basa en el uso de un factor de modificación de la respuesta estructural definido como el cociente del cortante basal asociado al primer modo con base rígida y con base flexible. En este procedimiento se considera que tanto las formas modales como los factores de participación modal son los mismos para ambas condiciones de apoyo. Sin embargo, se ha observado que las formas modales y los factores de participación modal son diferentes para ambas condiciones de apoyo, sobre todo los asociados al primer modo en traslación. Adicionalmente, el cálculo del periodo del sistema con base flexible en estos cuerpos normativos, depende del peso efectivo del primer modo, que se modifica ante la condición de base flexible. En este trabajo se presentan los resultados de un análisis paramétrico de las variaciones de las formas modales y los factores de participación modal para distintos niveles de flexibilidad de la base. Se utiliza un modelo plano de viga de cortante para representar a la estructura y el concepto de rigidez dinámica del sistema suelo-cimentación para representar la flexibilidad de la base. Se analiza la influencia tanto del número de grados de libertad en la estructura como de su relación de esbeltez. Los resultados se presentan con referencia a los de base rígida. Se observa que a medida que los efectos de IDSE son mayores, el factor de participación modal del primer modo en traslación se incrementa y la forma modal se modifica. Se plantea una expresión para determinar el factor de participación modal del primer modo con base flexible que se compara con los resultados de modelos numéricos.