Modelo para estimar la respuesta sísmica de estructuras de almacenamiento de líquidos

Abstract

En general, los criterios actuales de diseño sísmico de estructuras de almacenamiento de líquidos están basados en la metodología propuesta por Housner, en la cual la interacción fluido-estructura es modelada mediante un sistema lineal equivalente de un grado de libertad. El objetivo de este trabajo consiste en desarrollar un modelo numérico que represente de manera más apropiada el comportamiento real del líquido almacenado. Se considera la teoría de Flujo Potencial, para lo cual se asume que el fluido es no viscoso, irrotacional e incompresible. La Ecuación de Continuidad toma entonces la forma de la Ecuación de Laplace, y la Ecuación de Equilibrio toma la forma de la Ecuación de Bernuolli. La Ecuación de Laplace es resuelta por medio de un esquema de Elementos Finitos 2D, en donde el potencial de velocidad es condensado en la superficie libre del fluido y es combinado luego con la Ecuación de Bernuolli. La metodología propuesta permite describir la dinámica del fluido mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias de segundo orden. Las variables independientes son los desplazamientos de la superficie libre, y la excitación está relacionada directamente con la aceleración en la base de la estructura de almacenamiento. Se espera que la metodología propuesta sea de fácil comprensión y pueda ser aplicada en la práctica.