Control de vibraciones sísmicas

En ingeniería sísmica , el control de vibraciones es un conjunto de medios técnicos destinados a mitigar los impactos sísmicos en estructuras edificadas y no edificadas .

Todos los dispositivos de control de vibraciones sísmicas pueden clasificarse como pasivos , activos o híbridos ^[1] donde:

• Los dispositivos de control pasivo no tienen capacidad de retroalimentación entre ellos, los elementos estructurales y el suelo;
• Los dispositivos de control activo incorporan instrumentación de registro en tiempo real en el terreno integrada con equipos de procesamiento de entrada de terremotos y actuadores dentro de la estructura;
• Los dispositivos de control híbridos tienen características combinadas de los sistemas de control activo y pasivo. ^[2]

Cuando las ondas sísmicas terrestres alcanzan alturas y empiezan a penetrar la base de un edificio, su densidad de flujo de energía, debido a las reflexiones, se reduce drásticamente: normalmente, hasta un 90%. Sin embargo, las porciones restantes de las ondas incidentes durante un gran terremoto aún tienen un enorme potencial devastador.

Después de que las ondas sísmicas ingresan a una superestructura , existen varias formas de controlarlas para aliviar su efecto dañino y mejorar el desempeño sísmico del edificio , por ejemplo:

• para disipar la energía de las olas dentro de una superestructura con amortiguadores diseñados adecuadamente ;
• para dispersar la energía de las ondas entre un rango más amplio de frecuencias;
• absorber las porciones resonantes de toda la banda de frecuencias de onda con la ayuda de los llamados amortiguadores de masa . ^[3]

Los dispositivos de este último tipo, abreviados correspondientemente como TMD para los amortiguadores de masa sintonizados ( pasivos ), como AMD para los activos y como HMD para los amortiguadores de masa híbridos , se han estudiado e instalado en edificios de gran altura , predominantemente en Japón, durante un cuarto de siglo. ^[4]

Sin embargo, existe otro enfoque muy diferente: la supresión parcial del flujo de energía sísmica hacia la superestructura, conocida como aislamiento sísmico o de base , que se ha implementado en numerosos edificios históricos en todo el mundo y sigue siendo el foco de atención de la investigación en ingeniería sísmica durante años.

Para ello, se insertan unas placas en todos los elementos portantes principales de la base del edificio, que deben desacoplar sustancialmente una superestructura de su subestructura que reposa sobre un terreno inestable. También es necesario crear un diafragma de rigidez y un foso alrededor del edificio, así como prever medidas contra el vuelco y el efecto P-delta .

En las refinerías o plantas, los amortiguadores se utilizan a menudo para controlar las vibraciones. Los amortiguadores vienen en dos variantes diferentes: amortiguador hidráulico y amortiguador mecánico .

• Los amortiguadores hidráulicos se utilizan en sistemas de tuberías cuando se permite un movimiento térmico restringido. ^[5]
• Los amortiguadores mecánicos funcionan según los estándares de restricción de la aceleración de cualquier movimiento de la tubería a un umbral de 0,2 g, que es la aceleración máxima que el amortiguador permitirá que experimente la tubería. ^[6]

Se han creado normas y pautas para la prueba, instalación y rendimiento de equipos mecánicos con el fin de proporcionar métodos de conexión para

Equipos ubicados en áreas sensibles al ruido. Un manual que proporciona dichas especificaciones es:

• Manual 412: Instalación de restricciones sísmicas para equipos mecánicos (VISCMA / Asociación de fabricantes de aislamiento de vibraciones y control sísmico)

• Control activo de vibraciones
• Compuesto antivibratorio
• Amortiguación
• Estructuras resistentes a terremotos
• Rodamiento de rodillos metálico
• Amortiguador de masa sintonizado
• Aislamiento de vibraciones