El Viaducto Quebrada El Salto tiene 210 m de longitud y se encuentra sobre la Quebrada El Salto y el mirador al poniente de la Rotonda La Pirámide. Es curvo y continuo en tres tramos, con vano principal de 95 m y tramos sur y norte de 55 m y 60 m respectivamente. Se apoya en estribos y 2 cepas cuyo suelo de fundación es roca. El objetivo principal del presente trabajo de título es hacer un análisis sísmico del Viaducto Quebrada El Salto, estudiando en forma especial el comportamiento de los aisladores sísmicos para determinar los requerimientos de las placas de apoyo. Según el lugar de emplazamiento del puente, se determinó que los acelerogramas más apropiados para realizar el análisis sísmico eran el sintético elaborado en la tesis de Andrés Larraín C. y el de Pica para el terremoto de Tarapacá 2005. Ambos registrados en suelo duro por lo que con ellos se obtienen resultados más conservadores. Se elaboró un modelo lineal y no lineal del puente a través del programa SAP2000, y se ingresaron a los modelos los registros mencionados, sus respectivos espectros y el espectro del Manual de Carreteras del MOP. Los resultados de los análisis, considerando como suelo de fundación suelo duro, indican que se producen rótulas plásticas en los extremos de las cepas. Éstas superan el punto de fluencia, pero lo hacen sólo hasta un punto de ocupación inmediata, es decir, no fallan. Los apoyos de neopreno cumplen con los requerimientos impuestos por las solicitaciones sísmicas de los distintos análisis. En el único caso en que no todos los requerimientos se cumplen es para los análisis con el registro sintético. Finalmente, se recomienda realizar siempre análisis no lineales en el tiempo.

Ingeniero Civil / Un marco autocentrante de acero consiste básicamente en una unión viga columna que tiene la particularidad de no quedar con deformaciones remanentes significativas cuando es sometida a cargas laterales. Dicho sistema consiste, a grandes rasgos, en involucrar un cable pretensado a lo largo del sistema resistente del edificio. Este sistema de unión fue ideado y diseñado en la universidad de Lehigh, Pennsylvania, Estados Unidos; y aunque no se han probado modelos a escala real, se han ensayado especímenes a menor escala junto con modelos analíticos, mostrando en base a estos resultados las bondades de dicha estructuración. Este trabajo consiste en el estudio del comportamiento sísmico de edificios estructurados a partir de marcos autocentrantes de acero. Los objetivos del trabajo son la obtención de los parámetros de diseño sísmico (en base a análisis no lineales) y la propuesta de las respectivas recomendaciones de diseño. Primero, se revisó antecedentes generales acerca del predimensionamiento de los edificios utilizados, involucrando la metodología a utilizar en su dimensionamiento, así como las consideraciones de diseño (ubicación, importancia, entre otros). Posteriormente, se procedió a realizar el diseño de tres edificios prototipo (de 3, 10 y 20 pisos), revisando el cumplimiento de las normas vigentes. Luego, se realizó los análisis no lineales de cada estructura, estudiando los edificios diseñados a partir del análisis de modelos planos de los ejes resistentes, utilizando no linealidades debido a cargas (estáticas y dinámicas) y materiales. Esto involucra la determinación de la capacidad y la demanda sísmica de la estructura. Para el caso de la capacidad, se tiene dos alternativas de evaluación: Análisis no lineal estático (Pushover) y análisis no lineal dinámico (time-history), mediante el uso de registros escalados del terremoto del 27 de Febrero de 2010. Con esto, se procedió a determinar el factor de modificación de la respuesta estructural para este tipo de edificio, así como también el factor de sobreresistencia Ω_0 y el factor de amplificación de la deflexión, C_d. Finalmente, se realizó un análisis de sensibilidad respecto al uso del corte mínimo estipulado en la norma de diseño correspondiente, estudio que proporciona recomendaciones de diseño importantes en cuanto a comportamiento y optimización de elementos estructurales. El resultado de los análisis arroja que de acuerdo a las consideraciones bibliográficas es correcto diseñar edificios prototipo considerándolos como marcos especiales. Sin embargo, para edificios altos no es necesario considerar la restricción de corte mínimo, lo cual posibilita tener diseños menos pesados y con mejores comportamientos. Se encontró que los diseños poseen una alta sobrerresistencia y una nula reducción por ductilidad, teniéndose en consecuencia, para este tipo de estructuración, un valor de R_0 = 4. Esto se debe al aumento de resistencia que poseen los marcos al estar integrados con cables lo que conlleva al poco daño ocasionado por los registros usados. La evaluación de la respuesta de estos sistemas, frente al conjunto de acelerogramas chilenos, indica desplazamientos máximos de piso iguales o inferiores al 0.2% de la altura de éstos. La comparación entre la respuesta lineal-elástica y la respuesta no lineal de los modelos sugiere que los edificios diseñados no incursionaron en el rango inelástico. Finalmente, se obtuvo la comparación entre marcos convencionales y marcos autocentrantes, teniéndose la nula presencia de desplazamientos laterales para los últimos.

En este trabajo, se muestran los efectos que tiene en su comportamiento sísmico, la aplicación de aislación basal a un sistema de generación de una central termoeléctrica, en particular a la fundación de un turbogenerador de una capacidad nominal de 400 MW. Esto, ha sido motivado porque actualmente las plantas generadoras adquieren equipos diseñados para zonas de baja o mediana demanda sísmica, y en Chile, se proyectan las centrales en zonas de alta sismicidad, por lo que estos equipos corren el riesgo de dañarse y/o quedar fuera de operación. Así, se busca reducir las solicitaciones sísmicas mediante el uso de la aislación basal, cumpliendo al mismo tiempo, las exigencias operacionales de los fabricantes. Se realiza el análisis de cuatro casos, que se obtienen como resultado de la combinación de tipos de suelo (I o II) y de zona sísmica (2 o 3). El procedimiento utilizado consta de una recopilación de antecedentes, enfocado en tres aspectos: Información del equipo turbogenerador, detalles del sistema de aislación y antecedentes sísmicos. Posteriormente se diseña el sistema de aislación, seguido del desarrollo de modelos computacionales, para así realizar el análisis de los resultados y conclusiones, para cada uno de los casos estudiados. Se concluye finalmente que el tipo de solución propuesta es factible para condiciones como tipo suelo I y cualquier zona sísmica, pero que se debe tener especial cuidado para tipo de suelo II y zona de alta sismicidad, como la zona 3.

Ingeniero Civil / Estudios recientes han demostrado que los Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS) pueden mejorar el desempeño de estructuras sometidas a excitaciones sísmicas. Sin embargo, la eficiencia del dispositivo depende de una correcta sintonización entre la estructura y el AMS. En sentido práctico, la sintonización se hace difícil ya que las estructuras poseen cierto grado de incertidumbre en sus características fundamentales, principalmente en el periodo y amortiguamiento. La incorporación de características no lineales en los AMS, en especial sistemas con rigidez cúbica, han demostrado ser una posible vía para aumentar el nivel de respuesta vibratoria y de reducir la dependencia de la sintonización entre la estructura y el dispositivo. De esta manera, se propone un nuevo sistema no lineal que funcione como un AMS que trata de un péndulo que se desplaza en la dirección de movimiento de la estructura, más dos resortes en la dirección perpendicular que provocan una rigidez cúbica en el dispositivo, considerando en esta primera etapa que se trata de una estructura de un grado de libertad. El objetivo del trabajo consiste en identificar su comportamiento dinámico y eficiencia a la hora de ser utilizado como dispositivo de control de vibraciones, específicamente: (i) se requiere estudiar los antecedentes necesarios para comprender las técnicas utilizadas en el análisis dinámico de sistemas no lineales, (ii) derivar las ecuaciones de movimiento del nuevo AMS y analizar su respuesta en frecuencia, (iii) acoplar el AMS a una estructura determinista y evaluar su desempeño, (iv) considerar posibles desintonizaciones en el sistema acoplado producto de las incertidumbres asociadas a la estructura, (v) aplicar los resultados del trabajo para proponer un dispositivo óptimo.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Sísmica. Ingeniero Civil / En el presente trabajo se estudia la demanda sísmica involucrada en el colapso del edificio Alto Río, durante el terremoto de El Maule del 27 de febrero de 2010, considerando la teoría de propagación de ondas. Para ello se analizan los acelerogramas registrados en la ciudad de Concepción (Concepción Centro: Colegio Inmaculada y Concepción San Pedro: San Pedro de la Paz) y el registro de GPS dinámico del observatorio geodésico TIGO, considerando el registro de Concepción Centro como representativo de la demanda sísmica sobre el edificio Alto Río, debido a la proximidad y similitud de los suelos de ambos sitios. A partir de lo observado en los odogramas de ondas de los registros de desplazamientos integrados de Concepción Centro, se detecta una onda tipo Rayleigh durante la llegada del primer pulso sísmico, la cual se caracteriza por imponer movimientos con importante polarización en la dirección de colapso y marcado acoplamiento en la dirección vertical. Estas características de la demanda sísmica serían las que provocaron la falla frágil, explosiva y progresiva del edificio, sugerida por el levantamiento de daños realizado en los estudios y peritajes considerados. Medidas en terreno indican un desplazamiento de 55 a 80 cm del volumen colapsado respecto de la base del edificio, en dirección paralela a la dirección longitudinal de la planta; este corrimiento fue parcialmente reconstruido sumando los desplazamientos sísmicos en dicha dirección, registrados por los acelerogramas de Concepción Centro y cosísmicos detectados por el registro de GPS dinámico (con mayor aporte en el total), durante el intervalo de tiempo en que se identifica el primer pulso sísmico en los registros. Por lo tanto, la base del edificio habría sido desplazada respecto del volumen en colapso a causa del efecto de los desplazamientos cosísmicos y sísmicos durante la llegada del primer pulso emitido desde la fuente sísmica, durante el proceso explosivo, frágil y progresivo de falla de la estructura, Tomando en cuenta que la llegada del primer pulso sísmico, emitido desde la aspereza sur, es previa al primer episodio de vibraciones libres de suelo identificado en los registros, se concluye que la demanda sísmica que provoca el colapso de la estructura estaría dominada por efectos de fuente y no por la respuesta del suelo.

Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / El objetivo principal de este trabajo consiste en estudiar la estructura de velocidades de onda P en la zona de transición entre el prisma de acreción y el prisma paleoacrecionario frente a las costas de la región del Maule (35°42'-36°10'S/73°25'W-73°45'W) y establecer su vínculo con la tectónica y geología de la zona, mediante una tomografía sísmica 3D. El prisma de acreción en esta zona de Chile Sur-Central se caracteriza por presentar un ancho de entre 30 y 60 km formado gracias a la existencia de un espesor sedimentario importante en la fosa y a la convergencia de las placas de Nazca y Sudamérica. En particular, la zona de transición entre esta estructura acrecionaria de sedimentos altamente deformados y el prisma interno se caracteriza por cambios morfológicos en el suelo marino y por la predominancia de rasgos tectónicos característicos de áreas sometidas a un régimen compresivo como la presencia de thrust ridges. Este trabajo comprende el procesamiento de datos de refracción marina a lo largo de 5 perfiles paralelos entre sí y subparalelos al frente de deformación. La extensión promedio de los perfiles es de 50 km y se utilizaron 8 OBH/S (Ocean Bottom Hydrophone/Seismometer). Los datos fueron adquiridos a bordo del crucero británico James Cook durante una expedición realizada en 2008 a cargo del Instituto Alemán IFM Geomar. La densidad de datos y la simplicidad de la geometría del experimento facilitan un análisis tridimensional, aunque dada la longitud de los perfiles no es posible caracterizar la estructura a profundidades superiores a los 6 km. No obstante, un análisis bidimensional de la estructura de velocidad de onda P del perfil central permite establecer una comparación sustancial con los resultados obtenidos del modelo tomográfico 3D. Esto permite estudiar las ventajas comparativas del uso de uno u otro método para esta zona en particular. Ambos modelos obtenidos en este trabajo dan cuenta de una región de batimetría altamente irregular y, a pesar de la somera resolución, evidencian un contraste vertical de velocidad mayor en la zona más al SW que coincide con la presencia de una menor capa sedimentaria y la aparición más superficial de roca continental o sedimentaria de mayor grado metamórfico. Por otra parte, la región en que se observa un notorio cambio batimétrico coincide con una sistema de thrust ridge coherente con la distribución de velocidad del modelo propuesto. El enfoque tomográfico 3D permite obtener el volumen estructural a gran escala de la zona de estudio. En este caso, se evidencia que la hipótesis de bidimensionalidad es suficiente y permite realizar un estudio más detallado de la estructura de velocidad.

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Made available in DSpace on 2016-08-29T14:09:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4996_.pdf: 3885995 bytes, checksum: aeb2900209d39911e72610708846e548 (MD5) Previous issue date: 2012-05-29 / Este estudo mostra como os pescadores artesanais de Regência Augusta, distrito de Linhares ES, ressignificam seus trabalhos pesqueiros e práticas sociais perante Projetos de Grande Escala (PGE´s) implantados tanto o rio Doce quanto no espaço marítimo. Pretende-se investigar a partir do olhar dos pescadores como ocorre o processo de transformação na prática pesqueira frente aos impactos ocasionados por esses investimentos. A pesquisa participante foi realizada na comunidade, por meio de metodologia qualitativa, no intuito de compreender a dinâmica dos pescadores artesanais de Regência Augusta, suas crenças, valores, atitudes e hábitos. A análise baseia-se em duas direções. Por um lado, relatos dos moradores e relatórios ambientais oficiais. Por outro, a descrição de duas reuniões do Plano de Compensação da Atividade Pesqueira da Pesquisa Sísmica Marítima 4D (PCAP), a partir da visão dos pescadores. A observação e análise nos levam aos seguintes resultados: a alteração das áreas de pesca antes realizada predominantemente no rio para o mar; inserção de novas modalidades pesqueiras; surgimento de novas ocupações e formas de trabalho; restrição da área de pesca devido pesquisas sísmicas realizadas na região por uma empresa do setor petrolífero; conflitos entre pescadores. / This study shows how the fishermen of Regency Augusta, district of Linhares-ES, ressignificam fishing and social practices in its work towards large-scale Projects (PGE ´ s) deployed both the rio Doce and maritime space. Want to be investigated from the look of the fishermen as the process of transformation in practice against fishing impacts caused by these investments. The survey was carried out in the community, participating through qualitative methodology, in order to understand the dynamics of artisanal fishermen, their beliefs, Regencia Augusta, values, attitudes and habits. The analysis is based on two directions. On the one hand, the villagers reports and official environmental reports. On the other hand, the description of two meetings of the compensation plan of the Fishing Activity of 4 d Seismic Survey (PCAP), from the view of fishermen. The observation and analysis lead us to the following results: the modification of fishing areas held predominantly in rio to before the sea; insertion of new fishing methods; emergence of new occupations and forms of employment; restriction of fishing area because of seismic surveys carried out in the region for an oil company; conflicts among fishermen.

Se realiza un análisis de las características básicas de la fuente sísmica y su respuesta en sismogramas teóricos. Con ese objetivo se desarrolla un programa que a partir de la discretización de un plano de falla, describe las características espacio-temporales de una ruptura y, a través de una determinada función de Green calcula los sismogramas sintéticos asociados. Para propagaciones típicas de la ruptura (frentes planos y circulares) se analiza la forma de la onda detallando los niveles de amplitud, la duración de la señal y el contenido de frecuencias. Programando el modelo de estocástico de ruptura de Lomnitz-Adler y Lemus-Diaz, se muestran sus capacidades de generar rupturas con diversas características. Adoptando este criterio como base, se implementa un modelo de fuente que además incorpora la forma de dislocación de cada punto en la superficie (discretizada) de ruptura. Para cada propagación de ruptura dada por el modelo estocástico, en cada punto de la superficie de ruptura se asume una forma de dislocación de rampla de coseno cuya amplitud y duración se determinan (acausalmente) en base a las extensiones espaciales finales de la misma ruptura. Para tal determinación se define r, la distancia mínima de separación entre cada elemento fracturado y las barreras que limitan la zona de ruptura. A partir de ésto, para el valor del desplazamiento máximo y del rise time en cada punto se proponen funciones del tipo cte× r η ; en las cuales el factor de escala ‘cte’ y η ∈ [0 , 0.5] se entienden particulares a cada sismo. Para este modelo de fuente se calculan los sismogramas sintéticos respectivos utilizando la función de Green de un medio elástico homogéneo e infinito. Se hace una aplicación del modelo de fuente para el terremoto de Arequipa (23/06/2001, Mw=8.4). Para esto se asumen, a priori, la geometría completa del plano de falla (con dimensiones de 370× 150 km2 en base a la distribución espacial de las réplicas), el valor de la velocidad de ruptura (2.8 [km/s] en base a otros autores); así como también los exponentes para la ley del desplazamiento final (0.5) y el rise time (0.35), y el factor de escala de la ley del rise time (2.075), todos estos en base a estimaciones gráficas de los patrones de ruptura. Utilizando los registros de aceleración de cuatro estaciones, ubicadas a distancias comparables a las dimensiones de la falla, se realiza una inversión de fuente a través de la forma de onda. Para esto se combinan los parámetros del modelo estocástico generando una cantidad de alrededor de 40000 intentos independientes, produciendo la correspondiente cantidad de historias de ruptura y calculando los sismogramas sintéticos para las cuatro estaciones de observación. La comparación de los sismogramas reales y sintéticos se realiza mediante la cross-correlación en el dominio del tiempo, bajo tratamiento previo para seleccionar preponderantemente las ondas de cuerpo, y un filtro pasabajos para frecuencias en la región f ∈ [0 , fmax] con fmax particular a cada estación (con valores cercanos a 0.4 [Hz]) La aplicación logra correlaciones superiores al 50% en una única estación (Arica). Otorgando mayor importancia a esta estación, la mejor solución de ruptura obtenida muestra alguna concordancia con lo obtenido por la comunidad internacional. Las soluciones de ruptura seleccionadas verifican zonas de deslizamiento nulo en el interior del plano de falla, que aunque no pueden confirmarse en base a los reducidos niveles de aproximación, proponen características importantes para ser estudiadas a distancias cercanas a la fuente.

El objetivo de este trabajo de título es evaluar la aplicabilidad de los métodos simplificados de análisis, propuestos en la norma chilena de diseño de edificios con disipadores actualmente en estudio. Se desea saber si estas metodologías son prácticas de aplicar para predecir el comportamiento global de estructuras con disipadores, sometidas a sismos chilenos, y comprobar si las estimaciones que entregan son lo suficientemente precisas cuando se analiza una estructura real. Se eligieron tres estructuras altas de hormigón armado, una real y dos ficticias. Se construyó un modelo en ETABS® de las estructuras sismorresistentes y de los sistemas disipadores, representando la distribución espacial de las propiedades de masa, rigidez y amortiguamiento. Las estructuras y los disipadores se diseñaron con el método modal espectral, para ser luego verificadas con el método dinámico no-lineal, considerando la no-linealidad de los disipadores. Se observó que los diseños resultaron conservadores y que la capacidad de predicción del método estudiado es baja. Sin embargo, se constató que existen algunas limitaciones importantes del software utilizado que pudieran explicar, al menos en parte, la baja precisión de esta metodología. La más importante es la imposibilidad de ingresar los valores de amortiguamiento, según el cálculo establecido en la propuesta de norma, cuando se realizan análisis modales espectrales. Finalmente, se proponen algunos caminos para evaluar, en primer lugar, el efecto de la mencionada imposibilidad de definir uno a uno los amortiguamientos modales y, en segundo, la diferencia en los resultados obtenidos con el método modal espectral y no-lineal de respuesta en el tiempo, producto de la concentración del amortiguamiento en algunos puntos de la estructura.