Thesis:

Evaluación del riesgo sísmico de edificios con muros de sección T y C de hormigón armado en Chile

En Chile no existe una definición explícita del nivel de riesgo sísmico aceptado para las edificaciones, y la normativa vigente ha evolucionado principalmente de manera empírica a partir de los daños observados en terremotos previos. Esto implica que, aun cumpliendo con los requisitos de diseño, se desconoce la probabilidad real de daño severo o colapso en edificios residenciales, dificultando evaluar si los niveles de seguridad implícitos en la norma resultan adecuados. Ante esta problemática surge el proyecto FONDECYT de Iniciación Nº 11230463, cuyo propósito es cuantificar de manera sistemática la vulnerabilidad y el riesgo sísmico de edificaciones de muros de hormigón armado en Chile a escala individual y regional. Esta tesis se desarrolla en dicho marco y contribuye al estudio de la vulnerabilidad y del riesgo sísmico a nivel de arquetipo individual. Se modelan 17 arquetipos para cada tipo de muro, T y C, mediante simulaciones tridimensionales no lineales en OpenSees, utilizando elementos E-SFI-MVLEM-3D que permiten una representación realista de la interacción corte-flexión. A partir de estos modelos, se desarrollan curvas de fragilidad mediante un análisis dinámico multi-franja (MSA), donde cada franja corresponde a una medida de intensidad (IM). Estas curvas permiten caracterizar la vulnerabilidad estructural e identificar la probabilidad de exceder distintos estados de daño (DM) en función de una IM. Al combinar la vulnerabilidad sísmica con información probabilística de la amenaza sísmica, es posible cuantificar el riesgo sísmico. Se plantea como hipótesis que los muros tipo C presentan menor probabilidad de colapso que los muros tipo T debido a su geometría simétrica y a una distribución más equilibrada de esfuerzos, y que el confinamiento en los elementos de borde es determinante para dicha reducción. Esta hipótesis se confirma mediante los resultados obtenidos(...).

Chile lacks an explicit definition of the acceptable seismic risk for buildings, and the current design code has evolved mainly through empirical adjustments based on damage observed in past earthquakes. As a result, even code-conforming residential buildings have an unknown probability of experiencing severe damage or collapse, making it difficult to assess whether the implicit safety levels in the code are adequate. In response to this issue, the FONDECYT Project Nº 11230463 seeks to systematically quantify the vulnerability and seismic risk of reinforced concrete wall buildings in Chile at both the individual and regional scales. This thesis is developed within that framework and contributes to the study of seismic vulnerability and risk at the individual-archetype level. Seventeen archetypes are modeled for each wall type, T and C, using nonlinear three-dimensional simulations in OpenSees with E-SFI-MVLEM-3D elements, which allow a realistic representation of shear-flexure interaction. From these models, fragility curves are developed through a multi-stripe analysis (MSA), where each stripe corresponds to an intensity measure (IM). These curves characterize structural vulnerability and quantify the probability of exceeding different damage states (DM) as a function of IM. By combining this vulnerability with probabilistic seismic hazard information, it is possible to quantify the overall seismic risk. It is hypothesized that C-shaped sections exhibit a lower probability of collapse than T-shaped sections due to their more symmetric geometry and more balanced stress distribution, and that boundary-element confinement plays a key role in reducing this probability. The results confirm this hypothesis(...).