AICE reunió a especialistas para abordar la modelación estructural basada en evidencia experimental

AICE reunió a especialistas para abordar la modelación estructural basada en evidencia experimental

El conversatorio congregó a Diego Valdivieso, Diego Pizarro, Miguel Medalla y Claudio Sepúlveda en torno al uso de ensayos experimentales, calibración de modelos y simulación híbrida como herramientas para comprender y predecir con mayor fidelidad el comportamiento sísmico de las estructuras. La alta convocatoria llevó a AICE a anunciar que este será el primero de varios encuentros en esta línea.

AICE realizó el conversatorio “Modelación Estructural Basada en Evidencia Experimental”, una actividad centrada en el vínculo entre ensayo, modelación numérica y práctica profesional, en un contexto en que la ingeniería sísmica avanza desde enfoques prescriptivos hacia metodologías basadas en desempeño.

Al abrir la jornada, Jorge Tobar, presidente de AICE, destacó que la capacidad de representar adecuadamente la respuesta sísmica de materiales, componentes y sistemas adquiere cada vez mayor relevancia. En este escenario, señaló, la evidencia experimental permite desarrollar, calibrar y validar modelos confiables para la práctica profesional. 

“Este será el primero de varios conversatorios en esta línea, dada la excelente acogida que hemos tenido al tema”, anunció Tobar, quien explicó que otros investigadores y especialistas manifestaron interés en participar en futuras actividades.

De las conexiones al desempeño global en madera

La primera exposición estuvo a cargo de Diego Valdivieso, profesor de la Escuela de Ingeniería UC, del Centro UC de Innovación en Madera (CIM UC) e investigador del Centro Nacional de Excelencia para la Industria de la Madera (CENAMAD) y del Centro de Investigación Interdisciplinaria en Riesgo, Resiliencia y Recuperación ante Desastres (CIGIDEN R+), quien presentó resultados de investigación en muros de entramado ligero de madera y CLT.

Su presentación abordó cómo el comportamiento de las conexiones condiciona el desempeño global de las edificaciones de madera. Valdivieso explicó que el detallamiento de estas uniones es determinante para lograr que los distintos componentes trabajen como un sistema estructural y permitan establecer un camino de carga continuo.

Uno de los mensajes centrales de su exposición fue que “las uniones controlan en gran medida el desempeño global de las edificaciones en madera”. Añadió que la modelación debe concentrarse en aquellos componentes donde efectivamente ocurren las no linealidades y responder al propósito específico del análisis.

También mostró cómo la información experimental obtenida a nivel de conexiones puede utilizarse para calibrar modelos a nivel de muro y, posteriormente, alimentar modelos de edificaciones completas. Durante la ronda de preguntas explicó que existen herramientas desarrolladas para transferir estos conocimientos a la práctica profesional, incluyendo modelos implementables en programas de uso habitual.

Muros de hormigón armado: interacción entre mecanismos de falla

Diego Pizarro, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile, especializado en ingeniería estructural, presentó resultados experimentales sobre muros de hormigón armado, particularmente en torno a la transición entre mecanismos de corte y deslizamiento, y entre comportamiento flexural y balanceo.

A partir de campañas experimentales desarrolladas en ETH Zurich, Pizarro mostró cómo variaciones en parámetros como la carga axial pueden modificar el modo de falla de un muro. Uno de los ensayos expuestos permitió observar que un muro inicialmente dominado por corte comenzó progresivamente a deslizar en su junta fría, mientras que otro espécimen con mayor carga axial presentó una respuesta más frágil asociada al corte.

La presentación también incorporó simulación híbrida para someter experimentalmente un muro a una historia de desplazamientos asociada a un registro sísmico. En ese ensayo, el espécimen alcanzó desplazamientos cercanos al 3% sin colapsar, aunque presentó un desplazamiento residual importante. Pizarro destacó que el comportamiento de deslizamiento está fuertemente condicionado por la historia cíclica y por la degradación progresiva de la junta fría.

Bases de columnas dúctiles y elementos fusibles

El director de AICE, ingeniero civil de la UNAB, Magíster y Candidato a Doctor de la PUC, Miguel Medalla abordó el análisis experimental de bases de columnas de acero con pernos expuestos, planteando el uso de los pernos de anclaje como elementos capaces de disipar energía y concentrar el daño.

Medalla, quien también es revisor sísmico en Worley y socio fundador de AMU Ingenieros,  explicó que la investigación buscó que, frente a grandes demandas, el daño se concentrara en un elemento reemplazable y no en la columna o en la placa base. Para ello, se ensayaron distintas configuraciones de anclaje, incluyendo sistemas con cuplas que permiten reemplazar el tramo expuesto del perno después de una incursión inelástica.

“Si la definición de un elemento fusible es un elemento que se activa durante el terremoto y tiene la virtud de que pueda ser cambiado después del terremoto, nosotros dijimos: repliquemos esto con pernos de anclaje”, precisó.

Los ensayos mostrados permitieron llevar los sistemas a grandes niveles de giro, concentrando el daño principalmente en los pernos, mientras la columna permanecía prácticamente sin daño. Medalla destacó además la posibilidad de reemplazar estos elementos después del ensayo, facilitando la reparación respecto de configuraciones en las que el daño se concentra en la placa base o la propia columna.

Simulación híbrida como herramienta experimental

La última exposición estuvo a cargo de Claudio Sepúlveda, profesor de Ingeniería Civil en la Universidad Técnica Federico Santa María, quien presentó distintos ejemplos de simulación híbrida y sus aplicaciones en ingeniería sísmica.

Sepúlveda explicó que esta metodología combina componentes físicos ensayados en laboratorio con modelos numéricos del resto de la estructura. Entre los ejemplos presentados mostró comparaciones con ensayos en mesa vibratoria, donde la simulación híbrida logró reproducir con alta similitud desplazamientos y niveles de daño.

Asimismo, expuso trabajos recientes con aisladores elastoméricos a escala real y casos desarrollados en Taiwán. Destacó que la metodología permite estudiar configuraciones y niveles de demanda que pueden resultar difíciles de alcanzar mediante una mesa vibratoria, incluyendo situaciones cercanas a estados límite.

Sepúlveda precisó que la simulación híbrida no reemplaza otras formas de ensayo: “Los ensayos en mesa vibratoria van a seguir siendo los top en fidelidad”, afirmó, destacando también la utilidad de los ensayos cíclicos. Sin embargo, señaló que la simulación híbrida permite capturar el comportamiento del sistema completo y constituye una alternativa adicional con distintas ventajas experimentales.

Al cierre, Jorge Tobar destacó el nivel técnico de las cuatro presentaciones y confirmó que, debido al interés generado tanto entre asistentes como investigadores, AICE continuará desarrollando nuevos conversatorios sobre modelación estructural y evidencia experimental.

El conversatorio está disponible en nuestro canal de YouTube: