Integración de ingeniería inversa y modelamiento numérico para la evaluación sísmica de construcciones históricas de adobe
El extenso legado de construcciones históricas de tierra en el Perú se encuentra en constante riesgo debido principalmente a la elevada actividad sísmica que afecta al país y a la fragilidad del adobe como material de construcción. En consecuencia, el valor histórico y cultural de estos monumento...
| Autor Principal: | Noel Tapia, María Fernanda |
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| Formato: | Tesis de Maestría |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2017
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8740 |
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| Sumario: |
El extenso legado de construcciones históricas de tierra en el Perú se encuentra en
constante riesgo debido principalmente a la elevada actividad sísmica que afecta al país y
a la fragilidad del adobe como material de construcción. En consecuencia, el valor
histórico y cultural de estos monumentos, así como la vida de los visitantes se encuentran
bajo peligro inaceptable. Con la finalidad de reducir la vulnerabilidad es necesario
desarrollar modelos precisos para el análisis sísmico, capaces de simular el
comportamiento no lineal de la albañilería y un desempeño bien definido. Es por ello que
la presente investigación pretende establecer una metodología basada en técnicas
avanzadas no intrusivas de ingeniería inversa y en métodos no lineales simplificados. Se
propone el uso en conjunto de escáner láser terrestre (TLS) y fotogrametría como proceso
estratégico para la obtención de modelos 3D precisos, debido a su efectividad en la rápida
y confiable adquisición de datos. Asimismo, se implementan técnicas para la construcción
de modelos CAD que faciliten el proceso de discretización. Ensayos de identificación
modal también son empleados para la obtención de los parámetros dinámicos de la
estructura y consecuentemente la calibración del modelo numérico construido. Para la
evaluación sísmica se ha adoptado un enfoque basado en el desplazamiento, utilizando la
metodología no lineal simplificada N2 (Fajfar, 2000). Además, se propone analizar el
desempeño estructural en base al nivel de daño probable desarrollado en la edificación
ante diferentes escenarios sísmicos. La investigación también busca evaluar la
aplicabilidad de dicho procedimiento, utilizando como caso de estudio la iglesia de San
Juan Bautista de Huaro ubicada en Cusco, Perú. Este templo data del siglo XVI y se
destaca por sus impresionantes pinturas murales que cubren la totalidad del interior de la
iglesia, demostrando la fusión del estilo andino y el arte colonial. Sin embargo, la falta de
mantenimiento y ocurrencia de eventos sísmicos ha conllevado a su mal estado de
conservación desde un punto de vista estructural. Los resultados de la evaluación sísmica
de la iglesia evidenciaron que sufriría daño sustancial a fuerte en el caso de un sismo raro
con periodo de retorno de 475 años Según la clasificación de daño de la Escala
Macrosísmica Europea (EMS-98) esto significaría el desarrollo de grietas generalizadas
en los muros, caídas de piezas considerables de recubrimiento y falla de elementos no estructurales individuales como los tímpanos. Asimismo, en el caso de un sismo muy raro
(970 años) la estructura alcanzaría un nivel de daño muy fuerte que conllevaría a la falla
parcial estructural de muros y techos. Se ha podido identificar durante el análisis los
elementos estructurales críticos que controlan el comportamiento global y el nivel de daño
durante un evento sísmico. Uno de ellos es la fachada principal, cuyo desplome es el
primer mecanismo de colapso de la estructura. Debido a la vulnerabilidad en la que se
encuentra la iglesia es altamente recomendable intervenir la construcción con la finalidad
de proteger su valor cultural y arquitectónico. |
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