Claudio Sepúlveda, académico del Departamento de Obras Civiles, viajó al Centro Nacional de Investigación en Ingeniería Sísmica de Taiwán a realizar ensayos a escala real para su proyecto sobre comportamiento de aisladores sísmicos en terremotos de extrema intensidad.
Durante un mes, el académico del Departamento de Obras Civiles de la Universidad Técnica Federico Santa María, Claudio Sepúlveda, visitó el Centro Nacional de Investigación en Ingeniería Sísmica de Taiwán (NCREE), con el propósito de realizar ensayos con aisladores sísmicos a escala real y obtener datos relevantes para su investigación.
La visita se enmarca en el proyecto Fondecyt de Iniciación n° 11250856 “Advancing Seismic Isolation Models through Quasi-Static and Hybrid Simulation for Horizontal-Vertical Coupled Bearing Behavior”, dirigido por el académico de la USM, cuyo objetivo es estudiar el comportamiento de aisladores sísmicos ante terremotos de extrema intensidad, con foco en la protección de recintos de salud y equipamiento de alto valor.
El aislamiento sísmico es una tecnología que permite separar la base de una estructura del suelo mediante aisladores, que son dispositivos elastoméricos, flexibles y de alta resistencia, o superficies deslizantes. El uso de esta tecnología busca que los edificios mantengan su funcionalidad operativa, evitando evacuaciones y grandes pérdidas económicas.
Para evaluar esta tecnología, el proyecto contempla la utilización de metodología de simulación híbrida, que involucra el uso de modelos numéricos computacionales y pruebas físicas a escala real. Según explica Sepúlveda, “si bien estos sistemas de aislación sísmica no son una tecnología nueva, no se ha estudiado en detalle su comportamiento en condiciones similares a las reales. A través de la metodología de simulación híbrida, buscamos representar el comportamiento de estos dispositivos bajo condiciones de sismos reales, incluyendo sismos chilenos, taiwaneses y de otras partes del mundo”.
Junto a los estudiantes de Magíster en Ciencias de la Ingeniería Civil, Cristóbal González y Sebastián Rojas, el académico de la USM realizó la campaña experimental en los laboratorios del NCREE en Taiwán, con aisladores sísmicos a escala real, que fueron donados por un fabricante taiwanés para la investigación.
“En Chile no contamos con la tecnología necesaria para realizar ensayos de simulación híbrida a escala real, debido al tamaño de los aisladores sísmicos. Conversamos con el centro de Taiwán y nos dieron la posibilidad de utilizar sus dependencias, lo que nos permitió obtener importantes datos para el proyecto”, comenta Sepúlveda.
“Con el uso de un modelo numérico, que representa la estructura que está sobre los aisladores, y la prueba física real podemos simular la naturaleza del terremoto y el efecto sobre la estructura. De esta forma, podemos ver cómo se comportan estos aisladores sísmicos bajo diferentes condiciones y terremotos, colocándonos incluso en el peor de los casos, que en nuestra área se llama terremoto máximo considerado”, agrega.
Tras la experiencia en Taiwán, el proyecto contempla la realización de ensayos con simulación híbrida a escala reducida en los laboratorios de la USM, con el propósito de robustecer la data obtenida.
El académico de la USM explica que “al calibrar los modelos obtendremos un modelo numérico mucho más fidedigno, que represente mucho mejor lo observado durante la investigación, lo que nos permitirá traducir estos resultados a algo mucho más tangible, como estimar el nivel de daño y costo de reparación de una estructura que cuente con sistema de aislación sísmica, como los hospitales, ante un movimiento telúrico de extrema intensidad en nuestro país”.
Aislamiento sísmico en Chile
En nuestro país, un porcentaje menor de las construcciones recientes cuenta con sistemas de aislación sísmica, a diferencia de países como Japón, China y Taiwán, que han incorporado fuertemente esta tecnología, con la mirada en el cuidado del patrimonio ante movimientos sísmicos.
Tras el terremoto de 2010, el Ministerio de Salud ha exigido en cada licitación de construcción de nuevos hospitales la incorporación de aisladores sísmicos, debido a los positivos efectos de este sistema en el comportamiento de la estructura tras movimientos telúricos de gran magnitud, como fue el caso del Hospital Militar en el 27F.
Para Sepúlveda, “uno de los grandes problemas para incorporar esta tecnología en Chile ha sido la mayor inversión inicial que implica la instalación de aisladores sísmicos. Pero si uno analiza que a largo plazo esta inversión significa un mejor desempeño sísmico, con menores daños estructurales y no estructurales, vale la pena desarrollar esta inversión”, concluye.
