Un enfoque probabilista de la fragilidad y daño sísmico esperado en edificios porticados de hormigón armado ; Fragility and expected seismic damage in reinforced concrete framed buildings. A probabilistic approach - Pujades, Luis (2019)
Las curvas de fragilidad y de daño son herramientas básicas para el análisis del riesgo sísmico. Estas curvas son imprescindibles para estimar los niveles de daño esperado para diferentes escenarios, incluyendo aquellos terremotos con una determinada tasa anual de excedencia o, en su caso, los sismos de diseño. A pesar de las incertidumbres en las acciones sísmicas esperadas y en las propiedades geométricas y resistentes de los edificios, la mayoría de los enfoques propuestos en las últimas décadas son deterministas y los resultados se suelen interpretar como valores medios de muchos escenarios probables. En este artículo, se revisa primeramente un enfoque determinista basado en curvas y espectros de capacidad y se usa un modelo paramétrico para las curvas de capacidad y una forma novedosa de considerar el daño teniendo en cuenta la deformación y la disipación de energía. Posteriormente, se formula el problema desde una óptica probabilista. Un edificio porticado regular, de hormigón armado, con 4 niveles y 4 vanos se usa como caso de estudio ilustrativo, pero el método puede aplicarse a otros tipos y otras geometrías estructurales. El trabajo permite poner de relieve la mayor robustez, versatilidad, riqueza y relevancia de los resultados de un enfoque probabilista que, por otra parte, tiene una alta relación beneficio/coste debido a los espectaculares progresos que se siguen consiguiendo en las herramientas de computación, incluyendo equipos y programas. Fragility and damage curves are basic tools for seismic risk analysis. These curves are essential to estimate the expected damage levels for different risk scenarios, just defined by earthquakes with a certain annual exceedance rate, or by design earthquakes. Despite the uncertainties in the expected seismic actions, and in the geometric and resistant properties of the buildings, most of the approaches proposed in recent decades are deterministic, and the results are often interpreted as mean values of many likely scenarios. This article firstly reviews a deterministic approach based on capacity curves and capacity spectra, which uses a parametric model for capacity curves and a novel way of considering damage, which includes the contributions to damage of the deformation and the one due to the energy dissipation. Afterwards, the problem is formulated with a probabilistic approach. A symmetric reinforced concrete building with 4 stories and 4 spans is used as case study, but the method can be applied to other building typologies and to other structural geometries. This work highlights the greater robustness, versatility, richness and relevance of the probabilistic approach, which, besides, has an increasing benefit/cost ratio, due to the huge progress that computers and software have attained, and are keeping on achieving.