Curvas de carga

En la sección Curvas de Carga, la curva time-history puede ser definida ya sea mediante inserción directa de los pares tiempo-carga (función Crear) o mediante la lectura de un archivo de texto en el cual la curva de carga se encuentra definida (función Cargar).

Importante: El archivo de texto de la curva de carga debe estar en formato MS-DOS Windows (es decir, se debe grabar el archivo con codificación ANSI utilizando el Bloc de Notas).

Habitualmente se emplea el análisis estático time-history para modelar ensayos cíclicos simples de especímenes, en cuyo caso la curva de carga es bastante simple y los usuarios tienden a definirla directamente dentro de SeismoStruct con la opción Crear. Por otro lado, en el caso del análisis dinámico, la curva aplicada consiste habitualmente, aunque no exclusivamente (por ej., análisis de impactos/explosiones), en un acelerograma definido en un archivo de texto que es cargado en el programa con la opción Cargar. Sin embargo, cualquiera de las dos opciones de definición de time-history (Crear y Cargar) puede ser utilizada para ambos tipos de análisis.

El Tiempo de Inicio del Análisis, como su nombre lo indica, es el tiempo en el cual comienza el análisis, y es siempre considerado igual a cero, por cuya razón todas las curvas time-history deben contener entradas de tiempo mayores a 0.0. Adicionalmente, cuando es necesario aplicar curvas time-history en diferentes instantes de tiempo (por ej., un input sísmico asincrónico, una misma estructura sometida a dos sismos consecutivos, en cuyo caso deben especificarse nodos coincidentes, etc.), debe utilizarse el parámetro Retraso para definir el tiempo en el cual una time-history particular, cargada desde un archivo de texto, debe comenzar a ser aplicada sobre la estructura. En otras palabras, no es necesario que el usuario cambie manualmente los valores de tiempo de los datos time-history para introducir un retardo, dado que el programa lo hace automáticamente.

Cuando exista alguna incertidumbre respecto a los parámetros del archivo que contiene la curva time-history (columna de tiempo, columna de aceleración, primera línea, última línea), el usuario puede utilizar la herramienta Ver Archivo de Texto, que permite la inspección del archivo. Luego de que la time-history es cargada, aún es posible cambiar los parámetros mencionados anteriormente (por ej., luego de cargar un acelerograma de 5000 líneas desde un archivo se nota que sólo los primeros 1000 puntos resultaban de interés). El botón Actualizar Vista puede ser utilizado para visualizar en forma gráfica los cambios resultantes.

Definir un time-history de aceleración
Para abrir el acelerograma, los usuarios deben seleccionar el botón Cargar en la sección Cargar Curvas y luego definir los parámetros respectivos del archivo de entrada; primera línea y última línea para leer, el paso del tiempo del time-history y el factor de escala (si los usuarios desean escalar hacia arriba o hacia abajo el acelerógrafo que se lee).

El valor de la primera línea (igual a 6 por defecto) esencialmente especifica el número de líneas que se descartarán desde el comienzo del archivo. Comúnmente, los archivos de texto de acelerograma contienen líneas introductorias de encabezado, que describen su origen, características, etc. Evidentemente, estas líneas no deben ser leídas por el programa. Como ejemplo, considere los archivos de acelerograma corregidos obtenidos de la European Strong Motion Database, donde normalmente se encuentra un encabezado de 31 líneas. Para estos casos, la primera línea para leer se convierte evidentemente en 32.

El parámetro de la última línea (detectado automáticamente por el programa) también es necesario para aquellos casos particulares en los que el archivo de texto contiene información adicional después de los valores de aceleración. Este es un comportamiento típico de los archivos provenientes de una serie de bases de datos de movimiento fuerte en las que la velocidad y/o los tiempos de desplazamiento siguen el mismo patrón de aceleración. En tales casos, evidentemente es necesario que el último valor de línea indique la última línea de valores de aceleración.

Los aceleragramas que se procesarán en SeismoSignal pueden tener un máximo de 2^18 puntos de datos (es decir, 262144). Sin embargo, se observa que los registros originales que presentan un número excesivo de puntos de datos (p. Ej.> 10000) pueden provocar análisis lentos y, en algunos casos, errores del sistema debido a los requisitos de memoria muy grandes, por lo que se recomienda a los usuarios cosechar tales aceleradores de entrada grandes (que típicamente contienen grandes porciones de movimiento insignificante en su inicio y final) y / o duplicar su paso de tiempo (en caso de que se emplee un dt excesivamente pequeño).

Además, dependiendo del tipo de formato de archivo de texto que se esté leyendo, se deben definir otros parámetros de archivo de entrada, como se describe a continuación.

Archivos de texto de entrada de valor único por línea
Para abrir acelerogramas guardados en este tipo de formato de línea de valor único, los usuarios deben especificar un parámetro de archivo de entrada adicional, es decir, la columna en la que se encuentran los valores de aceleración.

En el caso del Ejemplo 1 definido anteriormente, la columna de Aceleración tendría el valor 2 (los valores en todas las otras columnas son ignorados por el programa), mientras que en el caso de Ejemplo 2, la columna de aceleración debe definirse como 1.

Valores de tiempo & aceleración por línea de entrada de archivos de texto
Para abrir acelerogramas guardados en este formato de Valores de Tiempo y Aceleración por tipo de línea, los usuarios deben especificar un parámetro de archivo de entrada adicional (con respecto al caso anterior), es decir, la columna en el que se encuentran los valores de tiempo.

Los usuarios pueden encontrar esta opción útil:

• cargar historiales de tiempo con un paso de tiempo que el programa puede cambiar automáticamente (mediante interpolación) hasta el tiempo definido en 'Step de Tiempo dt' (vea el Ejemplo 3 a continuación). Se puede usar en los siguientes casos: (i) el archivo de entrada cuenta con instantes de tiempo no espaciados, (ii) el archivo de entrada presenta un paso de tiempo que es demasiado grande para un procesamiento adecuado, (iii) el archivo de entrada presenta un un paso de tiempo que es exageradamente pequeño y que, por lo tanto, retrasará innecesariamente los análisis o provocará problemas de memoria en la computadora (debido a las matrices muy grandes resultantes que genera el programa);
• cargar historiales de tiempos definidos a través de pasos de tiempo no espaciados regularmente; el paso de tiempo que luego adopta el programa es el definido en 'Time Step dt' (vea el ejemplo 4 a continuación).

Archivos de texto con valores múltiples por línea
Para abrir los acelerogramas guardados en este tipo de formato de múltiples valores por línea, los usuarios también deben especificar dos parámetros de archivo de entrada adicionales; la Frecuencia de Lectura y los Valores Iniciales Omitidos. Un valor de frecuencia de 1 significa que todos los valores son leídos, frecuencia 2 significa que todos los demás valores son leídos, frecuencia 3 significa que uno de cada tres valores es leído (típicamente utilizado en el caso de archivos donde se dan valores en secuencia de aceleración, velocidad y desplazamiento).

En el caso del ejemplo 5 definido anteriormente, la frecuencia a definir sería 1 (y los valores iniciales omitidos deberían ser 0), mientras que en el caso del ejemplo 6, el valor de frecuencia debería ser 2 (y los valores iniciales omitidos deberían ser 1).

Archivos de formato ESM
Para abrir los acelerogramas guardados en el formato ESM, los usuarios no necesitan especificar ningún parámetro de archivo de entrada adicional, ya que estos parámetros son detectados automáticamente por el programa.

Nota: En caso de que los usuarios no deseen cargar el acelerograma completo, pueden realizar las modificaciones adecuadas cambiando los valores de la primera y / o última línea, el factor escalado, la frecuencia y los valores iniciales omitidos. Se aconseja a los usuarios tener una comprensión profunda del formato ESM antes de realizar cualquier modificación a los parámetros anteriores.

Archivos de formato SMC
Para abrir los acelerogramas guardados en el formato SMC, los usuarios no necesitan especificar ningún parámetro de archivo de entrada adicional, ya que estos parámetros son detectados automáticamente por el programa.

Nota: En caso de que los usuarios no deseen cargar el acelerograma completo, pueden realizar las modificaciones adecuadas cambiando los valores de la primera y / o última línea, el factor escalado, la frecuencia y los valores iniciales omitidos. Se aconseja a los usuarios tener una comprensión profunda del formato SMC antes de realizar cualquier modificación a los parámetros anteriores.

Archivos de formato PEER NGA
Para abrir los acelerogramas guardados en el formato PEER NGA, los usuarios no necesitan especificar ningún parámetro de archivo de entrada adicional, ya que estos parámetros son detectados automáticamente por el programa.

Nota: En caso de que los usuarios no deseen cargar el acelerograma completo, pueden realizar las modificaciones adecuadas cambiando los valores de la primera y/o última línea, el factor escalado, la frecuencia y los valores iniciales omitidos. Se aconseja a los usuarios tener una comprensión profunda del formato PEER NGA antes de realizar cualquier modificación a los parámetros anteriores.

Los usuarios también pueden aprovechar las herramientas de 'Cambiar unidades' para establecer que las unidades utilizadas por el programa sean iguales a las del archivo de entrada.

Una vez que se ha definido un acelerograma, los time-history de desplazamiento y de velocidad correspondientes, obtenidos mediante integración de tiempo simple y doble, respectivamente, se calculan automáticamente (utilizando la regla trapezoidal) y se trazan en la ventana del programa de la serie de tiempo.

Notas

1. Un máximo de 260 mil puntos pueden ser definidos para cada curva.
2. Luego de haber cargado una curva time-history desde un archivo de texto dado, éste puede ser eliminado, ya que los puntos de la curva son guardados dentro del archivo de proyecto.
3. Con el fin de ayudar a los usuarios a comenzar, el programa contiene un grupo de ocho acelerogramas, normalizados respecto a [g], a los cuales el usuario es dirigido automáticamente cuando hace clic sobre el botón Seleccionar Archivo. Los usuarios pueden también consultar bases de datos online para acceder a acelerogramas adicionales.