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The aim of this paper is to evaluate the nonlinear static response of steel concentrically braced frames (CBFs) by considering the response of embedded footings in granular soils using the Beam on Nonlinear Winkler Foundation (BNWF) approach. To model the vertical stress-displacement behaviour of footings, it is possible to define a backbone curve capable of reproducing the total response by adding in series the behaviour of the compression zone with that of the tension zone. When uplift of the soil–foundation system is allowed, it has been demonstrated that it is necessary to consider the horizontal stresses of the native soil on site and the degree of compaction of the soil mass above the footing to avoid significant deviations between the analysis results and the real response. The tension zone in the backbone curves was calibrated while considering these parameters, and given the difficulty associated with their calibration, an estimation is reported that could also be used in the case of practical applications. The implementation of the model has been validated through various pushover analyses on an archetype steel CBF originally tested on a fixed base condition, and predictions were made for the flexible base condition, considering different types of soil and different embedment depths. The results suggest that there is a relationship between the nonlinear static response of steel CBF structures and the uplift mechanism of embedded footings that is influenced by the embedment depth of the footings and the shape of the tension-displacement zone of the backbone curves considered in the modelling process. The proposed model can be used to simulate the flexible base condition of CBF structures on embedded footings using nonlinear springs when carrying out performance-based design procedures., Peer Reviewed, Postprint (published version)

The dynamic response of structural systems subjected to seismic excitation can be estimated considering flexible supports. The total response is characterized by base displacements that are induced by the soil movement, the inertial response of the structure and kinematics effects. The non-linear response of flexible foundations can be modeled considering the Beam on Nonlinear Winkler Foundation (BNWF) approach which allows using backbone curves that are generated through a combination of an elastic zone response having a slope that represents the dynamic stiffness of rigid foundations, and a non-linear zone that has been calibrated via field tests. In the backbone curves for vertical response on footings, the tension zone has been considered by other authors that may range from 0- 10% of the ultimate bearing capacity (qu), considering a non-linear response mechanism equivalent to that one developed in the compression zone. Nonetheless, it has been demonstrated that considering the soil stress state on site and the compaction level of the soil located over the footing, it is feasible to model the non-linear response of the tension zone taking into consideration the construction process used in several countries characterized by deeper embedment depths ranging from 1m-3m. It has been proposed a procedure validated through nonlinear time-history analyses, which is able to consider the influence of the soil-foundation system on the superstructure response, using non-linear springs calibrated according to field and laboratory experimental data. The proposed model could be used to calibrate the stress-deformation behavior in the tension zone of the foundation, considering the properties of the soil located on the footing and the construction method.

Utilizar el concepto de un material general histeretico incluido en la plataforma open source OpenSees (2008), para modelar la respuesta no lineal de cimentaciones superficiales en estructuras de hormigón armado, que pueda ser extrapolado a diferentes comportamientos tensión-deformación y mecanismos de falla., La modificación del cortante basal de diseño de las estructuras con efectos de interacción suelo-estructura (ISE) en los procedimientos de fuerza lateral equivalente posee una deficiencia significativa, y tiene que ver con la falta de vinculación entre los factores de reducción del cortante basal que representan la ductilidad estructural (factores R) y la interacción suelo-estructura., Postprint (author's final draft)

Describir las propiedades dinámicas del terreno que son consideradas en procesos de análisis de estructuras considerando fenómenos de interacción dinámica suelo-estructura (ISE). Describir los ensayos que son utilizados en la practica para estimar los parámetros de diseño y las correlaciones que son recomendadas en casos convencionales., La naturaleza y distribución del daño sísmico está fuertemente influenciado por la respuesta del suelo a las cargas cíclicas (Kramer, 1996). El comportamiento de los suelos bajo acción sísmica y los efectos de su interacción con las estructuras es objeto de estudio de la Ingeniería Sismo-Geotécnica. El conocer las propiedades dinámicas de los suelos viene a ser una de las tareas más complejas en los procesos de análisis de problemas sismo-geotécnicos. La forma en la que se realice la medición de las propiedades dinámicas del terreno requiere de sumo cuidado y de comprender claramente el problema específico analizado., Postprint (author's final draft)

Desarrollo de diferentes modelos estructurales en ETABS de una estructura de acero típica a momento, a los que se les aplica un análisis modal espectral convencional y posteriormente, la aplicación de 3 terremotos representativos de una condición geotécnica, para efectuar un análisis tiempo-historia en rango lineal. Con los resultados obtenidos se realizará una comparativa con lo que dictan distintos códigos en relación al comportamiento obtenido versus los requisitos de diseño.

La Cuenca del Lago de Valencia en Venezuela alberga la zona industrial municipal más importante del país. Esta zona ha sido catalogada como de elevado riesgo geotécnico y geológico debido a la presencia de abundantes suelos sedimentarios combinados con materia orgánica, y en algunos casos presencia de arcillas con cierto grado de expansividad; destaca la presencia de un material orgánico denominado “caracolillo” (planorbis) que condiciona la presencia de suelos de muy baja capacidad portante y propicia la aparición de fenómenos de licuación, por estar la zona bajo la influencia de diferentes fallas geológicas activas. Este sector se caracteriza por manifestar importantes deformaciones verticales tanto de levantamiento como de hundimiento, y grandes desplazamientos horizontales del terreno que se producen de forma cuasi-estática. Con la finalidad de mitigar los efectos de la amenaza geotécnica y geológica existente sobre las estructuras, se propone una metodología de diseño de los sistemas de fundación considerando la interacción suelo-fundación e incorporando el efecto de los movimientos registrados en el terreno mediante el uso de un sistema de losa de fundación deslizante para el caso de estructuras livianas y losas rígidas para edificaciones de gran peso., Peer Reviewed, Postprint (published version)