EVALUACIÓN DE LA DEMANDA SÍSMICA ESTRUCTURAL EN LA CIUDAD DE VALENCIA: COMPARACIÓN ENTRE EL MÉTODO DINÁMICO EN EL TIEMPO USANDO ACELEROGRAMAS SINTÉTICOS Y EL MÉTODO MODAL ESPECTRAL

Abstract

[ES] El presente trabajo desarrolla una metodología integrada para la evaluación de la demanda sísmica estructural mediante el uso de acelerogramas artificiales compatibles con un espectro de respuesta normativo, aplicada a un caso de estudio representativo en la ciudad de Valencia. El objetivo principal del trabajo es comparar la respuesta estructural obtenida mediante el método dinámico en el tiempo (o análisis dinámico tiempo-historia) con la estimada a través del método modal espectral (o análisis modal con espectro de respuesta), bajo un mismo marco de demanda sísmica de referencia y considerando un amortiguamiento del 5%.

La metodología adoptada se estructura en cuatro etapas principales. En primer lugar, se define el espectro objetivo correspondiente al escenario sísmico normativo seleccionado para Valencia. A continuación, se generan acelerogramas artificiales compatibles con dicho espectro mediante el programa SIMQKE, prestando especial atención a la selección de los parámetros de síntesis, la envolvente temporal y la independencia estadística de los registros. Posteriormente, los acelerogramas obtenidos se procesan y se propagan a través de un perfil geotécnico representativo del emplazamiento mediante el software DeepSoil, con el fin de incorporar los efectos de sitio y obtener el movimiento sísmico en superficie. Finalmente, estos registros se emplean como acción sísmica de entrada en un modelo estructural desarrollado en SAP2000 de una estructura estándar de edificación, sobre el cual se ejecutan tanto el análisis tiempo-historia como el análisis modal espectral.

El enfoque propuesto permite establecer una trazabilidad completa entre el espectro normativo de referencia, la generación del movimiento sísmico, la modificación introducida por el terreno y la respuesta final de la estructura. De este modo, se comparan no solo magnitudes globales como el cortante basal y los desplazamientos máximos, sino también la distribución de desplazamientos, derivas y esfuerzos internos, así como la dispersión de resultados asociada al uso de diferentes acelerogramas.

Los resultados obtenidos muestran una coherencia global razonable entre ambos métodos de análisis, si bien el análisis modal espectral presenta, de forma sistemática, un carácter más envolvente y generalmente más exigente que el análisis tiempo-historia. Por su parte, los acelerogramas artificiales propagados desde la roca base hasta la superficie reproducen respuestas del mismo orden de magnitud, incorporando la variabilidad asociada al contenido temporal y frecuencial de los registros. En conjunto, el estudio confirma el carácter complementario de ambas metodologías y aporta un marco metodológico coherente y aplicable para la evaluación de la demanda sísmica estructural considerando los efectos de sitio.