Elemento Inelástico de Pórtico con Formulación Basada en Desplazamientos - infrmDBPH
Este es un elemento viga columna 3D de rótula plástica con formulación basada en desplazamientos, con plasticidad concentrada en los dos extremos de los elementos. Todas las deformaciones no lineales del elemento están concentradas en los resortes rotacionales, mientras que el resto del elemento permanece elástico. La formulación DBPH es capaz de modelar no linealidades geométricas.
El elemento consiste en tres subelementos, los dos elementos de link en los extremos del elemento, que modelan las deformaciones rotacionales plásticas alrededor de los ejes locales segundo y tercero, y un elemento de marco elástico en el medio, que modela la parte del miembro que permanece elástico. Los subelementos están conectados en serie y se requiere un procedimiento iterativo para lograr el equilibrio interno del elemento.
Las relaciones entre la fuerza y el desplazamiento de los cuatro resortes rotativos no lineales en los extremos del elemento siguen una curva histerética que se basa en la curva no lineal MIMK_bilin incorporada en SeismoStruct (curva de deterioro modificada Ibarra-Medina-Krawinkler con reglas histeréticas bilineales). El el momento de fluencia y el momento de flexión final (My y Mu respectivamente), así como la deformación de fluencia dy se calculan a partir de un análisis de sección de momento-curvatura después de la aplicación de las cargas iniciales en la estructura, teniendo en cuenta la carga axial impuesta sobre el elemento. En cambio, la capacidad de rotación plástica a y la rotación en el extremo b se estiman directamente de ASCE 41-17, y en particular de las Tablas 10-7 (para vigas), 10-8 y 10-9 (para columnas) y 10-19 (para muros); ver también ASCE 41-17, Figura 10-1 y la figura a continuación para más detalles.
Las relaciones momento rotación en los dos ejes locales en cada extremo son independientes. Esta es una simplificación con respecto a los elementos de rótula plástica con formulación basada en fuerza, donde las deformaciones inelásticas se distribuyen a largo de una región finita en los extremos de la viga y el comportamiento en los dos ejes locales se correlaciona. Sin embargo, esta falta de precisión en el modelaje se compensa con tiempos más cortos de análisis.
Dado que el programa calcula automáticamente los parámetros de la curva histerética, los usuarios solo necesitan especificar la sección del miembro. De manera similar a los elementos infrmFB e infrmFBPH, los cambios en los detalles de refuerzo dentro del mismo miembro se pueden lograr con el uso de múltiples secciones por elemento.
Además del cálculo automático de las propiedades de la rótula plástica, SeismoStruct también permite la entrada de valores a, b y c (c es la razón entre la resistencia residual y la resistencia última) que son diferentes de los calculados. Esto se puede lograr si en el menú desplegable Definición de Parámetros de Modelado se selecciona la opción Definida por el Usuario. Los usuarios pueden introducir libremente los parámetros de modelado de la rótula plástica. Sin embargo, debe notarse que incluso en el caso de parámetros definidos por el usuario, se debe especificar una sección, principalmente por la visualización (por ejemplo, para mostrar el miembro en el diagrama 3D).
Finalmente, al hacer clic en el botón Calcular Propiedades de la Rótula Plástica, aparece un nuevo cuadro de diálogo que proporciona asistencia en la determinación de estos parámetros, en función de varios parámetros, como la razón del área del refuerzo longitudinal distribuido al área bruta de concreto ρl, la razón del área del refuerzo transversal distribuido al área bruta de concreto ρt, el área de sección bruta Ag, el límite elástico esperado del acero de refuerzo longitudinal y transversal fylE & fytE, la resistencia a la compresión esperada del hormigón f'cE, la fuerza axial del miembro Nud, si el refuerzo de corte del miembro se ajusta o no, si el miembro está controlado por flexión o corte, etc.
También es posible definir amortiguamiento específico para el elemento, de manera distinta al amortiguamiento global definido en General>Ajustes de Proyecto> Amortiguamiento, como está descrito en las secciones en infrmFB e infrmFBPH. Finalmente, los ejes locales y la notación del output son las mismas que en los elementos con formulación basada en fuerza.
Ejes Locales y Notación del Output
