DEFINICIÓN DE TIEMPOS DE RECUPERACIÓN Y PÉRDIDA DE FUNCIONALIDAD ESPERADA PARA LA EVALUACIÓN DE LA RESILIENCIA SÍSMICA EN ESCUELAS PÚBLICAS DE MÉXICO
DOI:
https://doi.org/10.18867/ris.112.636Palabras clave:
resiliencia sísmica, escuelas públicas, tiempos de inactividad, funcionalidad, elementos no estructuralesResumen
Los prolongados tiempos de inactividad y las pérdidas de funcionalidad observadas después de eventos sísmicos recientes han sido objeto de investigación por distintos autores, evidenciando el interés por lograr enfoques de diseño sísmico orientados hacia sistemas resilientes. Sin embargo, actualmente todavía no existe un consenso claro sobre cómo cuantificar e interpretar los valores de resiliencia. En este documento se presenta un enfoque probabilístico para estimar los tiempos de recuperación y pérdida de funcionalidad en edificaciones, permitiendo estimar la resiliencia sísmica, tomando en cuenta tanto los tiempos de demora en el inicio de las reparaciones, como las consecuencias debido a daño no estructural. En este proceso se definen modelos sencillos que relacionan la respuesta estructural y los parámetros de resiliencia (tiempo de recuperación y funcionalidad). Lo anterior se aplica a estructuras escolares reales ubicadas en el estado de Puebla, con el fin de conocer su resiliencia sísmica. Adicionalmente, se realiza un análisis costo/beneficio para proponer valores objetivo viables de resiliencia sísmica, presentándose una clasificación de baja, mediana y alta resiliencia, lo cual sirve para identificar infraestructura educativa vulnerable y ayudar a la toma de decisiones. Los resultados muestran que la inclusión de los tiempos de demora y el daño no estructural al cuantificar la resiliencia es necesaria si no se desea incurrir en sobreestimaciones. Por otro lado, se encontró que una parte significativa de los edificios escolares en Puebla están poco preparados en términos de resiliencia.
Descargas
Citas
Almulti, I., y Willford, M. (2013). “Resilience-based Earthquake Design Initiative fot the Next Generation of Buildings”. Grupo Arup.
Anwar, G., Dong, Y., y Zhai, C. (2019). “Performance-based probabilistic framework for seismic risk, resilience, and sustainability assessment of reinforced concrete structures”, Advances in Structural Engineering, 1-19 https://doi.org/10.1177/1369433219895363
Baggio, C., Bernardini, A., Colozza, R., Corazza, L., Della Bella, M., Di Paaquele, G., Dolce, M., Orsini, G., Papa, F., y Zuccaro, G. (2007). “Field Manual for post-earthquake damage and safety assessment and short-term countermeasures”. JRC Scientific and Technical Reports.
Biondini, F., Camnasio, E. y Titi, A. (2015) “Seismic resilience of concrete structures under corrosion”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2445-2466.
Bruneau, M., Chang, S., Eguchi, R., Lee, G., O´Rourke, T., Reinhorn, A., . . . Winterfeldt, D. (2003). “A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities”. Earthquake Spectra, 733-752.
Cardona, O., Ordaz, M., Reinoso, E., y Yamín, L. B. (2010). “CAPRA- Comprehensive approach to probabilistic risk assessment: International initiative for risk management effectiveness”. Proceedings of the 14th European conference on earthquake engineering, Ohrid, Macedonia (2010).
Cimellaro, G., Reinhorn, A., and Bruneau, M. (2010). “Framework for analytical quantification of disaster resilience”. Engineering Structures, 3639-3649.
Clough, R.W., y Johnson, S.B. (1966). “Effect of stiffness degradation on earthquake ductility requirements”. Proceedings, Second Japan National Conference on Earthquake Engineering, 227-232.
Comerio, M. C. (2006). “Estimating Downtime in Loss Modeling”. Earthquake Spectra, Vol. 22, 349-365.
Ghorawat, S., (2011). “Rapid loss modeling of death and downtime caused by earthquake induced damage to structures”. Tesis de maestría. Texas A&M University.
Gobierno Ciudad de México, (2017). “Normas para la rehabilitación sísmica de edificios de concreto dañados por el sismo del 19 de septiembre de 2017”. Gaceta Oficial de la Ciudad de México.
González, C., Niño, M., y Jaimes, M., (2018). “Seismic resilience estimation in public school buildings”. Memorias del XXI Congreso Nacional de Ingeniería Estructural, Campeche, México.
González, C., Niño, M., y Jaimes, M., (2020). “Event-based assessment of seismic resilience in Mexican school buildings”. Bulletin of Earhtquake Engineering.
Gutiérrez, J., y Ayala, G. (2022). “Análisis de la resiliencia sísmica de edificios”. Ingeniería Sísmica no. 107., https://doi.org/10.18867/ris.107.603.
FEMA-P-58. (2018). “Seismic performance assessment of buildings, Vol.1 Methodology”. Redwood City: Federal Emergency Management Agency.
FEMA-P-58. (2018). “Seismic performance assessment of buildings, Vol.2 Implementation Guide”. Redwood City: Federal Emergency Management Agency.
Feng, K., Wang, N., Li, Q., y Lin, P. (2017). “Measuring and enhancing resilience of building portfolios considering the functional interdepence among community sectors”. Structural Safety, Vol. 66, 118-126.
Fontana, C., Cianci, E., y Moscatelli, M. (2020) “Assessing Seismic Resilience of School Educational Sector”. An attempt to establish the initial conditions in Calabria Region, Southern Italy International Journal of Disaster Risk Reduction, https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2020.101936.
Hall, D. y Giglio, N. (2016). “Architectural Graphic Standards 12th edition”. American Institute of Architects.
Hidalgo, P. A., y Arias, A. (1990). “New Chilean code for earthquake resistant design of buildings.” Memorias del 4° Congreso Nacional de US en Ingeniería Sísmica, Vol. 2, 927–936. Palm Springs, CA: Np.
Ibarra, L., Medina, R., y Krawinkler, H. (2005). “Hysteretic models that incorporate strength and stifness deterioration”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 1489-1511.
Jaimes, M., y Niño, M. (2017). “Cost-Benefit analysis to assess seismic mitigation options in Mexican public school buildings”. Bull Earthquake Engineering.
Jaimes, M., y Candia, G. (2020). “Seismic risk of sliding ground-mounted rigid equipment”. Engieering structures 204.
McKenna, F., Mazzooni, S., Scott, M., y Fenves, G. (2009). “Open system for earthquake engineering simulation”. Pacific Earthquake Engineering Research Center.
Mieler, M., Stojadinovic, B., Budnitz, R., Comerio, M., y Mahin, S. (2015). “A framework for linking community-resilience goals to specific performance targets for the built environment”. Earthquake spectra, Vol 31, pp. 1267-1283.
Newmark, N. M., y W. J. Hall. (1973). “Seismic design criteria for nuclear reactor facilities”, Rep. No. 46. Building Practices for Disaster Mitigation National Bureau of Standards. Washington, DC: US Dept. of Commerce. pp. 209–236
Noyola, V., Soca, J., Aguilera, M., y Martínez, O. (2016). “Infraestructura , Mobiliario y Materiales de Apoyo Educativo en las Escuelas Primarias ECEA 2014”. INEE. Ciudad de México.
Ortiz, D., y Reinoso, E., (2020). “Tiempo de interrupción de negocios en la Ciudad de México por daños directos y efectos indirectos en edificios a causa del sismo del 19s de 2017”. Revista de Ingeniería Sísmica No. (104).
Rojahn, C., Johnson, L., O´Rourke, T., Cedillos, V., McAllister, T. y McCabe, S., (2019). “Increasing Community Resilience Through Improved Lifeline Infrastructure Performance”. The Bridge. pp. 34-42.
Samadian, D., Ghafoy-Ashtiany, M., Naderpour, H., y Eghbali, M. (2019). “Seismic resilience evaluation based on vulnerability curves for existing and retrofitted typical RC school buildings”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering.
Taghavi, S., y Miranda, E. (2003). “Response assessment of nonstructural building elements”. Berkeley, California: Pacific Earthquake Engineering Research Center.
Takeda, T., Sozen, M., y Nielson, N. (1970). “Reinforced concrete response to simulated earthquakes”. ASCE Journal of the Structural Division, pp. 2557-2573.
Tanik, B., Inel, M. y Ozer, E. (2021). “Effect of Soil-Structure interaction on seismic behavior of mid- and low-rise buildins”. ASCE International Journal of Geomechanics. DOI:10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001944.
Tena-Colunga, A. y Nangullasmú-Hernández, H. (2023). “Resilient seismic design of reinforced concrete framed buildings with metallic fuses including soil-structure interaction effects”. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 164.
Yang, T.Y., Tung, D.P. y Li, Y. (2018). “Equivalent Energy Design Procedure for Earthquake Resilient Fused Structures”. Earthquake Spectra, Vol 34, No 2. Pp. 1-21.
Youance, S., M.J.. Nollet, y G. McClure, (2012). “Post-earthquake functionality of critical facilities: A hospital case study”. Memorias del 15° congreso mundial de ingeniería sísmica, Lisboa.
Descargas
Publicado
Versiones
- 2024-07-19 (2)
- 2024-06-28 (1)
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Revista de Ingeniería Sísmica
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.