Investigación permitirá extraer datos de la respuesta sísmica de edificios sujetos a amplificaciones sísmicas en Santiago

En un país altamente sísmico, como Chile, es vital estudiar la respuesta sísmica de las estructuras tras los movimientos telúricos, para poder evaluar el daño en las construcciones y determinar con exactitud la deformación experimentada en cada elemento estructural. Este es el tema que está investigando el académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Francisco Javier Hernández, en su proyecto Robust Novel System Identification Techniques for Seismic Analysis of Nonlinear Structures.

“Queremos estudiar, a través de nuevas técnicas, el daño local y global de la estructura ante diversos sismos. Los métodos que estamos utilizando permiten determinar la respuesta de la estructura en puntos no medidos y determinar con exactitud la deformación experimentada por cada elemento estructural, para evaluar su desempeño sísmico, es decir, cómo se comporta frente a este tipo de movimientos”, explica Hernández, quien trabaja en esta investigación junto con el vicedecano académico de la Facultad, Rodrigo Astroza.

El proyecto propone el uso de equipos sísmicos RaspberryShake, que son de bajo costo, para instrumentar un edificio que se ubica en Huechuraba (Santiago). Éste tiene 16 pisos y se encuentra sobre un tipo de suelo que favorece la ocurrencia del fenómeno de doble resonancia. “Esto significa que está sujeto a demandas sísmicas severamente amplificadas, un efecto que ha causado daños significativos en edificios modernos y puentes ubicados en suelos de baja resistencia. En particular, bajo ciertas condiciones, el período natural del suelo coincide con el período natural de la estructura, generando grandes amplificaciones sísmicas. Un ejemplo de este fenómeno fue el caso del edificio Alto Río en Concepción, que obtuvo grandes daños en el terremoto de 2010. La doble resonancia explica los mayores daños observados en terremotos ocurridos en Chile”, detalla el investigador.

En Santiago, la zona más susceptible a experimentar este fenómeno corresponde al sector norponiente, en torno al cerro Renca. “Por esta razón, resulta fundamental instrumentar y estudiar la respuesta sísmica de edificios ubicados en estas condiciones para comprender mejor su comportamiento y mejorar las estrategias de mitigación del riesgo”, afirma el experto.

Esta investigación tendrá un gran impacto en la sociedad, ya que permitirá extraer datos valiosos de la respuesta sísmica de edificios de mediana altura sujetos a mayores amplificaciones sísmicas en Santiago. “Este efecto ha sido reconocido en los últimos años y no se tiene completa certeza respecto a si las normas sísmicas cubren estas condiciones extremas, observándose que los daños de estructuras modernas se han generado en esta condición”.

El investigador detalla que desarrollarán un sistema de monitoreo sísmico que permitirá reducir a un 10% el costo de la instrumentación y también se generarán técnicas de identificación de estructuras con gran potencial, que permitirán obtener resultados robustos y relevantes para la ingeniería. “Las nuevas técnicas propuestas permitirán sacar resultados valiosos para los ingenieros y que los métodos existentes no permiten determinar”.