Análisis del comportamiento de un amortiguador de masa sintonizado considerando incertidumbre en los parámetros del sistema para excitaciones sísmicas de alto contenido de frecuencias
DOI:
https://doi.org/10.21703/0718-2813.2024.36.3000Palabras clave:
Amortiguador de masa sintonizado, Incertidumbre en los parámetros, Análisis estocástico, Excitación de alto contenido de frecuenciasResumen
Se investiga la eficiencia de un amortiguador de masa sintonizado al controlar un sistema de un grado de libertad, cuando a la razón de masa del AMS y el periodo traslacional desacoplado de la estructura se les incluye incertidumbres de 5, 10 y 20%, en el sentido positivo y negativo con respecto al caso sin incertidumbre. La excitación y el análisis son de tipo estocástico y de alto contenido de frecuencias. Para la inclusión de la incertidumbre se utiliza una expansión en serie de Taylor que considera sólo la aproximación de primer orden. El rango de razones de masa del AMS van desde 0.02 a 0.05, los periodos de la estructura abarcan un rango desde 1.5 a 2.0 s. Los resultados muestran que la inclusión de incertidumbre en la razón de masa y el periodo de la estructura muestra una influencia en los valores de los parámetros óptimos y en la eficiencia del AMS en la reducción de la desviación estándar de desplazamiento de la estructura. Las incertidumbres en los parámetros del sistema tienen una influencia notable y no pueden ser ignoradas. La inclusión de incertidumbre en el periodo de la estructura muestra las mayores variaciones en los parámetros óptimos y reducciones, en especial para razones de masa grandes y estructuras rígidas.
Referencias
Brock, J.E. (1946). A note on the damped vibration absorber. Journal of Applied Mechanics 13(4): A284. doi.org/10.1115/1.4009588
Crandall, S.H. and Mark, W.D. (1963). Random vibration in Mechanical Engineering. Academic Press, New York, US.
Debbarma, R., Chakraborty, S. and Ghosh, S. (2010). Optimum design of tuned liquid column dampers under stochastic earthquake load considering uncertain bounded system parameters. International Journal of Mechanical Sciences 52(10): 1385-1393. doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2010.07.004
Den Hartog, J.P. (1940). Mechanical vibrations. McGraw-Hill, New York, US.
Espinoza, G., Saavedra, J., Gajardo, K., Suazo, A. y Cifuentes, C. (2021). Eficiencia de un amortiguador de columna de líquido sintonizado considerando una excitación sísmica de alto contenido de frecuencias e incertidumbre. Obras y Proyectos 29: 67-79. doi.org/10.4067/S0718-28132021000100067
Espinoza, G., Sagredo, G. y Suazo, A. (2020). Análisis de la eficiencia de un amortiguador combinado sintonizado con incertidumbre en los parámetros sometido a una excitación sísmica de alto contenido de frecuencias. Obras y Proyectos 28: 58-67. doi.org/10.4067/S0718-28132020000200058
Frahm, H. (1909). Device for damping vibrations of bodies. US Patent No. 989958A.
Miranda, J.C. (2005). On tuned mass dampers for reducing the seismic response of structures. Earthquake Engineering & Structural Dynamics 34(7):847-865. doi.org/10.1002/eqe.461
NCh2745 (2013). Análisis y diseño de edificios con aislación sísmica. Instituto Nacional de Normalización INN, Santiago, Chile.
Ormondroyd, J. y Den Hartog, J.P. (1928). The theory of dynamic vibration absorber. Transactions of the ASME 50(7): 9-22. doi.org/10.1115/1.4058553
Shum, K.M. (2009). Closed form optimal solution of a tuned liquid column damper for suppressing harmonic vibration of structures. Engineering Structures 31(1), 84-92. doi.org/10.1016/j.engstruct.2008.07.015
Sladek, J.R. and Klingner, R.E. (1983). Effect of tuned‐mass dampers on seismic response. Journal of Structural Engineering 109(8): 2004-2009. doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1983)109:8(2004)
Soto‐Brito, R. and Ruiz, S.E. (1999). Influence of ground motion intensity on the effectiveness of tuned mass dampers. Earthquake Engineering & Structural Dynamics 28(11): 1255-1271. doi.org/10.1002/(SICI)1096-9845(199911)28:11<1255::AIDEQE865>3.0.CO;2-C
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