Browsing by Author "Chacón de la Cruz, Matías Fernando Nicolás"

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    Epistemic uncertainty of finite element models to predict the seismic response of RC free-plan buildings
    (National Information Centre of Earthquake Engineering, 2017) Chacón de la Cruz, Matías Fernando Nicolás; Llera Martin, Juan Carlos de la; Hube Ginestar, Matías Andrés
    This study quantifies the epistemic uncertainty of several modeling assumptions in evaluating the seismic response of six reinforced concrete free-plan office buildings located in Santiago, Chile. The assumptions analyzed are: (1) the in-plane and out-of-plane stiffness of the diaphragms; (2) the simplified soil-structure interaction model; and (3) the level of fixity of the structure. Several detailed finite elements models were elaborated using the ETABS and ANSYS software packages and the seismic response was estimated using response spectrum analysis. The response uncertainty was evaluated by comparing predicted global and local seismic response parameters, such as story shears and drifts, between a predefined reference model commonly used in design with a set of variant models. A statistical evaluation of the modeling uncertainty showed a strong dependency on the response parameter considered, ranged from 11% to 112%. It was concluded also that uncertainties identified in the shear forces of walls at the elevator core were larger than uncertainties in total story shear forces. Additionally, larger uncertainty was identified for shear forces at the basements than shear at upper stories. The out-of-plane diaphragm stiffness was found as one of the most important sources of epistemic uncertainty for the core wall shear and total story shear in upper stories. Finally, the most significant source of uncertainty for the base shear is the one associated with the type of soil-structure interaction model used.
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    Epistemic uncertainty of linear building models and inelastic continuum concrete models
    (2018) Chacón de la Cruz, Matías Fernando Nicolás; Llera Martin, Juan Carlos de la; Hube Ginestar, Matías Andrés; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los modelos de edificios de hormigón armado (HA) consideran distintos supuestos de modelización que influyen en la precisión para la predicción de la respuesta sísmica. Además, su respuesta no lineal depende fuertemente del modelo de hormigón adoptado. Este estudio evalúa la incertidumbre epistémica inherente a los supuestos de modelización de HA tanto a nivel de respuesta lineal del edificio como a nivel de respuesta no lineal del material. La primera parte de esta tesis cuantifica la incertidumbre epistémica inherente en los supuestos de modelización mediante la evaluación de la respuesta sísmica de seis edificios instrumentados de HA del tipo planta libre. Se estudiaron cuatro supuestos de modelización lineal: (i) el tipo de elemento finito utilizado; (ii) la rigidez en el plano y fuera del plano de los diafragmas; (iii) el tipo de modelo de interacción suelo-estructura considerado; y (iv) la decisión sobre dónde aplicar el empotramiento a la base. La incertidumbre de la respuesta se evaluó primero comparando los períodos simulados con los medidos usando vibraciones ambientales. Además, se compararon parámetros globales de respuesta sísmica, como las fuerzas por piso, torques y desplazamientos entrepiso, entre un modelo de referencia y un conjunto de modelos variantes. En general, las incertidumbres asociadas en las fuerzas de corte del núcleo de muros fueron mayores que las fuerzas por piso y también mayores en los subterráneos que en los niveles superiores. La segunda parte de esta tesis evaluó la incertidumbre asociada con los modelos constitutivos inelásticos de hormigón para la formulaciones tri-dimensional (3D) y de tensiones planas. Se consideraron cinco modelos de hormigón: (i) el modelo plástico hiperbólico de Drucker-Prager (DPH); (ii) el modelo de plasticidad y daño de Lubliner-Lee-Fenves (LLF); (iii) el modelo de Wu-Li-Faría (WLF); (iv) el modelo de Faría-Oliver-Cervera (FOC); y (v) el modelo de grieta difusa total strain rotating (ROT). Se derivaron nuevas expresiones analíticas para la integración numérica de la tensión actualizada y el operador tangente consistente para todos los modelos. Los resultados se validaron con pruebas experimentales numéricas simples sometidas a diferentes estados de tensiones. Los efectos unilateral, la velocidad de deformación, el tamaño de la malla, y el fenómeno strain-localization se evaluaron usando estos modelos. Además, se propusieron recomendaciones de elementos finitos validadas para mejorar la convergencia de los modelos estudiados, en particular el uso de un operador tangente consistente suavizado y la incorporación de una técnica de regularización viscosa. Finalmente, se concluyó que la fuente más importante de incertidumbre epistémica de los modelos de materiales se observa en la energía disipada y la rigidez linealizada del último ciclo de descarga-carga en la mayoría de las pruebas simuladas.
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    Reconnaissance observations by CIGIDEN after the 2015 Illapel, Chile earthquake and tsunami
    (National Information Centre of Earthquake Engineering, 2017) Rivera Jofré, Felipe Andrés; Jünemann Ureta, Rosita; Candia, Gabriel A.; Favier, Philomène; Fernández Soto, Claudio; Chacón de la Cruz, Matías Fernando Nicolás; Hube Ginestar, Matías Andrés; Chamorro Giné, Marcela Alondra; Aguirre Aparicio, Paula; Llera Martin, Juan Carlos de la; Poulos Campbell, Alan John; Illapel earthquake; Critical infrastructure
    This paper describes the reconnaissance work conducted by researchers from the National Research Center for Integrated Natural Disaster Management (CIGIDEN) between September 23rd and October 2nd in the area affected by the Mw 8.3 Illapel megathrust earthquake, which struck offshore the coast of the Coquimbo Region in central Chile on September 16th, 2015. A first team focused on the seismic performance and effects of the tsunami on public hospitals and on reinforced concrete (RC) buildings. A second team focused on the road network infrastructure. Field work included: (i) a survey on the physical and functional damages of the public hospitals in the Region; (ii) a visual inspection and preliminary damage assessment of 20 RC buildings in the largest cities of the region and an aftershock instrumentation of the Coquimbo hospital; and (iii) the inspection of bridges, pedestrian bridges, and rockfall along overstepped cut slopes of the road network. The overall limited impact of this megathrust earthquake may be explained in part by the long-term efforts made by the country to prepare for such events. Learnings from the 2010 Maule earthquake were evidenced in the successful evacuation along the coast of the country, and the overall good performance of engineered masonry structures, and of RC buildings designed after 2010.