Publication: Estudio experimental de la estabilidad axial-lateral de un aislador elastomérico con condición de apoyo flexuralmente flexible
Date
2018-04
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Publisher
Universidad Católica de la Santísima Concepción
Abstract
Es sabido que los aisladores elastoméricos tienen comportamiento axial-lateral acoplado. La carga axial genera inestabilidad lateral, así como el desplazamiento lateral reduce la rigidez axial. Existen modelos analíticos que predicen este comportamiento, avalado por resultados experimentales y numéricos. En todos los casos se asume que el aislador está impedido de rotar en ambos extremos, debido a la elevada rigidez flexural de la sub y superestructura. Sin embargo, esta hipótesis no es representativa de estructuras flexibles como marcos aislados sísmicamente.
En esta investigación se diseñó una metodología y se construyó un mecanismo que permite ensayar aisladores elastoméricos de pequeñas dimensiones, reproduciendo una condición de empotramiento flexible. Esto último con el objetivo de contar con información experimental del comportamiento axial-lateral acoplado de un espécimen de aislador cilíndrico con goma de bajo amortiguamiento. Esta información es requerida para la validación posterior de un modelo no lineal analítico de caracterización mecánica de aisladores elastoméricos que se encuentra en desarrollo.
El espécimen analizado fue sometido a secuencias de desplazamiento lateral cuasi-estáticas en presencia carga axial debido a pesos conocidos. Se consideraron cuatro niveles de carga axial y cuatro diferentes condiciones de empotramiento desde rotulado hasta virtualmente empotrado en la base. En total se realizaron 16 ensayos al mismo espécimen de aislador determinándose desplazamiento lateral, giro, carga axial y corte.
A excepción del caso con base rotulada que resultó anómalo, los ensayos mostraron la pérdida de rigidez lateral debido al incremento de la carga axial. Se observó reducción de rigidez lateral debido a la pérdida de rigidez flexural del apoyo basal. Por último, se evidenció pérdida de rigidez lateral tangente con el incremento del desplazamiento lateral.
Se observaron algunas falencias en la metodología de análisis que permitieron proponer mejoras a los procedimientos para obtención de datos más robustos en una segunda etapa experimental.
Description
Simposio de habilitación profesional para optar al grado académico de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería y al título de Ingeniero Civil
Keywords
Aislador elastomérico, Acoplamiento axial-lateral, Apoyo flexible, Inestabilidad lateral