Investigación / Sísmica y dinámica

Modos próximos: SRSS y CQC

A partir de E. L. Wilson, A. Der Kiureghian, E. P. Bayo, “A replacement for the srss method in seismic analysis”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics (1981), doi:10.1002/eqe.4290090207.

Frente al código del autor
Sin código de los autores; comparación analítica abajo.
Frente a las figuras del artículo
Edificio original y tablas numéricas publicadas.

Investigación, no una herramienta de diseño. Nada de esto es un resultado de ingeniería.

Un pequeño edificio 3D idealizado a corte, resuelto con el motor de producción modal y de espectro de respuesta.

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Investigación, no una herramienta de diseño.

El ejemplo

Cuatro columnas empotradas de 3 m en una planta de 4 × 3 m. Cada nodo de techo tiene 5 t en X. Se restringen los giros y las traslaciones Y/Z; restricciones de igual X unen cada par transversal. Dos tirantes axiales acoplan las dos coordenadas restantes. Es nuestra ilustración del método, no el edificio original del artículo.

Referencia analítica

Las matrices reducidas son M = diag(10, 10) t y K = [[1020, −20], [−20, 1230]] kN/m. Se resuelve det(K − ω²M) = 0 y se normaliza cada modo a masa modal unitaria. Para Sa = 1 m/s², los cortantes modales son Γ²Sa. SRSS omite los términos cruzados; CQC conserva su correlación con amortiguamiento uniforme ξ = 5%.

ρ(r, ξ) = 8ξ²(1+r)r³ᐟ² / [(1−r²)² + 4ξ²r(1+r)²], r = ω₂/ω₁.

El artículo propone CQC para reducir errores de combinación modal y recupera SRSS para frecuencias separadas. Aquí SRSS da un cortante basal menor que CQC. Esta diferencia se refiere a la estimación CQC, no a un error medido frente a un registro sísmico.

Tolerancia relativa: 1 × 10⁻⁸ para frecuencias, cortante basal y desplazamiento del techo. La concordancia no es una certificación de ingeniería.

Pendiente

  • Edificio original y tablas numéricas publicadas.
  • Envolvente de historia temporal y precisión por registro.
  • Respuesta torsional, varios pisos y barridos de parámetros.
  • Revisiones independientes o certificación de diseño.

Citar esto

Stabileo Research, “Modos próximos: SRSS y CQC”, reproducción de E. L. Wilson, A. Der Kiureghian, E. P. Bayo (1981), doi:10.1002/eqe.4290090207. Implementación: research/benchmarks/cqc-1981 en el commit 8068cd16ea2c. Motor: el motor de Stabileo en el mismo commit. Se prevén enlaces permanentes a esta compilación exacta.