8-EIPAC-09. MENDOZA, ARGENTINA. 1 al 4 SEPTIEMBRE 2009 SOBRE LOS DISERTANTES PRINCIPALES.

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1 1 8-EIPAC-09. MENDOZA, ARGENTINA. 1 al 4 SEPTIEMBRE 2009 SOBRE LOS DISERTANTES PRINCIPALES. M. J. N. Priestley PhD(Canterbury), DSc.((Hon) ETH,Zurich), DSc.((Hon) National University of Cuyo, Argentina), Hon FRSNZ, FACI, FNZSEE, FIPENZ ACADEMIC AND PROFESSIONAL EXPERIENCE: 1967 : Received PhD from University of Canterbury, New Zealand : Head, Structures Laboratory, MWD Central Laboratories, Lower Hutt : Senior Lecturer then Reader, University of Canterbury : Professor of Structural Engineering, University of California, San Diego : Emeritus Professor of Structural Engineering, UCSD : Co-director, European School for Advanced Studies in Reduction of Seismic Risk Pavia, Italy : Consulting Structural Engineer (Seqad, then Priestley Structural Engineering), specializing in Seismic Design. RESEARCH PUBLICATIONS: More than 450 technical papers and books/book chapters, and more than 250 technical reports, mainly related to seismic design of concrete and masonry structures. Two books: Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Buildings (Wiley, 1992, co-authored with T. Paulay), and Seismic Design and Retrofit of Bridges (Wiley, 1996, co-authored with F. Seible and M. Calvi) are widely recognized as definitive texts for seismic design of buildings and bridges. A third book (Displacement-based Seismic Design of Structures IUSS Press, coauthored with G. M. Calvi and M. J. Kowalsky) has been recently published (May 2007), and provides recommendations for major changes in the way seismic design is carried out. CONSULTING EXPERIENCE: Extensive consulting experience on design, analysis or checking of seismic performance of new and existing structures, including major bridges, buildings, and wharves. AWARDS AND HONOURS: Honorary Fellow of the Royal Society of New Zealand DSc. (Hon. Causa) Swiss Federal Institute of Technology, Zurich DSc. (Hon. Causa) National University of Cuyo, Argentina Fellow, American Concrete Institute Fellow (and past-president), New Zealand Society for Earthquake Engineering Fellow, Institution of Professional Engineers, New Zealand More than 30 national and international awards for research papers

2 2 GIAN MICHELE CALVI Professor of Structural Engineering Dipartimento di Meccanica Strutturale Università degli Studi di Pavia Principal, Studio Calvi s.r.l. Director European School for Advanced Studies in Reduction of Seismic Risk I.U.S.S., Pavia Director European Centre for Research and Training in Earthquake Engineering Pavia EDUCATION 1981 Laurea in Ingegneria Civile, Università degli Studi di Pavia, Italy 1985 Master of Science in Civil Engineering, University of California, Berkeley 1987 Dottorato di Ricerca in Ingegneria delle Strutture (Ph. D). Politecnico di Milano, Italy ACADEMIC EXPERIENCE Associate Professor, Dipartimento di Meccanica Strutturale, Università di Pavia Faculty member, Doctoral School in Seismic Engineering, Politecnico di Milano Head of the Structural Laboratory, Dipartimento di Meccanica Strutturale, Univ. di Pavia 2000 Professor, Dipartimento di Meccanica Strutturale, Università di Pavia 2000 Director, European School for Advanced Studies in Reduction of Seismic Risk, I.U.S.S Director, Dipartimento di Meccanica Strutturale, Università di Pavia 2003 Director, European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering, Pav AWARDS 2006 fib Award for Outstanding Concrete Structure for the contribution to the design and construction of the Rion Antirion Bridge PROFESSIONAL EXPERIENCE Extensive work on Reinforced concrete Buildings, Bridges, anciente bell towers, Silos, tanks, wharves. RESEARCH EXPERIENCE Coordinator of many projects. RESEARCH PUBLICATIONS More than 200 technical papers, mainly related to seismic design of concrete and masonry structures. Two books: Seismic Design and Retrofit of Bridges, Wiley, 1996, co-authored with F.Seible and M.J.N. Priestley. Displacement-based Seismic Design of Structures IUSS Press, co-authored with M.J.N. Priestley and M.J.Kowalsky. MEMBERSHIPS AND COMMITTEES (selected) Italian Society of Civil Engineers, American Society of Civil Engineers (ASCE), Italian Society for Earthquake Engineering (ANIDIS), Federation International du Beton (fib): member of Commission Seismic design and chairman of WG7.4 ( Seismic design of bridges ), Earthquake Engineering Research Institute (EERI) KEY ACHIEVEMENTS (selected) The book Seismic design and retrofit of bridges (co-authored with M.J.N. Priestley and F. Seible, John Wiley and Sons, 1996) has been translated into Chinese and Japanese and sold in more than 10,000 copies, becoming the world reference text on the subject.

3 3 A continuación se presenta un resumen de las clases de los profesores Priestley y Calvi. El seminario presenta los conceptos de diseño sísmico basado en desplazamiento que han sido desarrollados como un enfoque muy simple del diseño basado en desempeño para remplazar los métodos de diseño basados en fuerzas ampliamente utilizados en la actualidad, pero que poseen serios defectos y falencias. Las extensas investigaciones realizadas durante los últimos 10 años en Italia, Nueva Zelanda y Estados Unidos han permitido que el método llegue a un nivel de maduración tal que hoy resulta adecuado para el diseño de una amplia gama de sistemas estructurales, incluyendo edificios, puentes y muelles. Los resultados del trabajo se han plasmado en un nuevo libro: Displacement-Based Seismic Design of Structures (Diseño Sismico de Estructuras Basado en Desplazamientos) por Priestley, Calvi y Kowalsky (IUSS Press, Italy), que constituye un manual de diseño dirigido a ingenieros profesionales y una herramienta para los investigadores. Es altamente recomendable que quienes asistan al curso obtengan una copia del libro, ya que éste será utilizado como material de referencia y como apuntes del curso. Para conseguir el libro contacte a los organizadores, ya que estará disponible a un precio especial. 1 ra Presentación: Introducción. Disertante: Profesor Nigel Priestley Presentación general del daño producido por sismos recientes con énfasis en los errores de diseño que causaron el mal desempeño de la estructura. Este tema se amplia con una revisión del Capítulo 1, el cual trata los fundamentos del diseño tradicional basado en fuerzas y los problemas inherentes derivados de los supuestos propios de este tipo de diseño. Entre estos errores se encuentran: el supuesto de que la rigidez de una sección específica es independiente de la resistencia, que un factor de reducción de fuerza puede ser identificado para un sistema estructural determinado independientemente de la geometría, que la resistencia debería ser distribuida proporcionalmente a la rigidez elástica y que la demanda de desplazamiento de una estructura que responde de forma inelástica puede ser calculada en forma precisa a partir de la rigidez elástica. Introducción al Diseño Basado en Desplazamientos (el DDBD por sus siglas en inglés).

4 4 2 da Presentación: Sismicidad y Principios del DDBD. Disertante: Profesor Michele Calvi Presentación de los Capítulos 2 (Sismicidad) y 3 (Principios fundamentales del DDBD). Características de los acelerogramas y de los espectros de respuesta con énfasis en los registros de desplazamiento y en los espectros de respuesta de desplazamiento. Se tratará la influencia de los distintos niveles de amortiguamiento elástico, así como las diferencias entre registros normales y registros de foco cercano con efectos de directividad. Se señalará que los estados límite de daño se pueden relacionar con deformaciones de los materiales y, por lo tanto, con los desplazamientos o con deformaciones de piso (y, nuevamente, con los desplazamientos). Se presentarán los principios del DDBD para sistemas con un solo grado de libertad controlados por la deformación de los materiales y por límites de rotación de pisos. Luego se abordarán los sistemas con varios grados de libertad, que, en sentido general, son independientes del tipo o la configuración estructural. Se identificará el amortiguamiento viscoso equivalente para los diferentes sistemas estructurales. 3 ra Presentación. Herramientas Analíticas para el DDBD. Disertantes: Profesores Nigel Priestley y Michele Calvi. Se abordará la parte inicial del Capítulo 4, que trata las herramientas analíticas para el DDBD. Se hará hincapié en la importancia de realizar análisis del Momento vs. Curvatura de las secciones para determinar la relación entre desplazamiento y resistencia y la importancia de obtener la capacidad de curvaturas y de desplazamientos. Se hará una breve presentación del programa CUMBIA, que es uno de los programas disponibles para determinar la relación Momento vs. Curvatura y se expondrán ejemplos. Dicho programa está en un CD que viene con el libro. Basado en el estado del arte, durante esta charla, se presentarán los temas de resistencia de corte y capacidad de desplazamiento de elementos que fallan por corte. 4 ta Presentación. Diseño de Pórticos. Disertante: Profesor Nigel Priestley Se abordará el diseño sísmico basado en desplazamiento de pórticos de hormigón armado, de hormigón precomprimido y de acero, utilizando como punto de partida el material visto en el Capítulo 5. Se tratarán los casos de pórticos regulares e irregulares y se examinará detalladamente el modo en que se combinan los momentos sísmicos y de cargas gravitatorias, dado que los enfoques actuales son irracionales y llevan a un conservadorismo innecesario en estructuras dúctiles. Se hará hincapié en el uso de consideraciones de equilibrio, en lugar de análisis de rigidez, para determinar la distribución requerida de capacidad de momento en rótulas plásticas El efecto P- es incorporado al DDBD. Se presentará información nueva sobre el diseño por capacidad en pórticos (especialmente, fuerzas de corte en columnas) relacionando la resistencia requerida con la demanda de ductilidad. La mayor parte del material presentado también se aplica al diseño basado en fuerzas. Se abordará la solución de los ejemplos prácticos. Tras presentar como ejemplo el diseño de un pórtico sencillo con varios grados de libertad, se invitará a los asistentes a que desarrollen una solución posible durante la tarde para ser presentada antes del inicio de las ponencias del día siguiente. 5 ta Presentación. Diseño de Tabiques de Hormigón Armado. Disertante: Profesor Nigel Priestley. Discusión sobre el ejemplo del pórtico presentado la tarde del día anterior. Aspectos del diseño de tabiques, incluyendo tabiques aislados y acoplados, a partir del material presentado en el Capítulo 6. Los métodos para determinar la configuración de desplazamientos de diseño para fundaciones con bases rígidas y flexibles conducen a reglas simples de DDBD para tabiques. Se demostrará que en el caso de tabiques acoplados, los análisis basados en rigidez son especialmente inapropiados y que el diseñador cuenta con cierta flexibilidad para elegir la proporción del corte en la base soportado por las vigas de acople y por los tabiques en flexión. Se presentará información novedosa sobre el diseño por capacidad de

5 5 tabiques para demostrar que los enfoques actuales no son conservadores y, además, se presentarán simples enfoques de diseño. Debido a que existe una similitud significativa entre los sistemas duales (tabique/pórtico) y los tabiques acoplados, los pórticos duales (Capítulo 7) solo se presentarán brevemente. 6 ta Presentación. Diseño de Tabiques de Mampostería No Armada. Disertante: Profesor Michele Calvi Las estructuras de mampostería no armada son de especial importancia en Sudamérica. Se demostrará que el DDBD en este tipo de estructuras (Capítulo 8) elimina la mayor parte de los aspectos irracionales del método actual basado en esfuerzos, proporcionando diseños más seguros y predecibles. Se hará hincapié en los aspectos de estabilidad y capacidad de corte. 7 ma Presentación. Estructuras con Aislación Sísmica y Adición de Amortiguamiento. Disertante: Profesor Michele Calvi Las estructuras aisladas o con agregado de amortiguamiento no pueden ser diseñadas según los procedimientos convencionales de reducción de fuerzas. Sin embargo, en el Capítulo 11 se demuestra que el DDBD puede aplicarse de forma directa a ambos casos, por lo que el diseño se simplifica y racionaliza significativamente. Se presentan los tipos básicos de aislación y adición de amortiguamiento y conceptos adecuados para el diseño. Los ejemplos de diseño presentados en las ponencias anteriores se rediseñarán como estructuras con aislación sísmica o con amortiguamiento adicional. Así, se enfatizará la simplicidad del enfoque y la importancia que revisten el aislamiento y el amortiguamiento en el desempeño estructural. 8 va Presentación: Estructuras de Madera, Puentes, Evaluación y Conclusiones. Disertante: Profesor Nigel Priestley Los conceptos tradicionales de ductilidad y factores de reducción de fuerzas no son adecuados para estructuras de madera. Se demostrará brevemente que el DDBD es especialmente aconsejable para estructuras de madera (Capítulo 9). Luego, se hará un análisis de la aplicación del DDBD a los puentes (Capítulo 10) para la respuesta ante el sismo en dirección tanto en dirección longitudinal como transversal. Determinar la correcta configuración de desplazamiento ante la respuesta sísmica transversal es el mayor desafío y se resuelve por medio de un procedimiento simple iterativo de dos fases. Hay un programa de cálculo disponible on-line para puentes de múltiples tramos. La presentación final incluye una explicación simple de cómo los principios del DDBD se pueden adaptar para proporcionar un enfoque simplificado para la evaluación de estructuras existentes. Se presentan además evaluaciones más sofisticadas y verificaciones de diseño utilizando análisis no lineal temporal, tema que se trata en profundidad en la segunda mitad del Capítulo 4. Como conclusión para el curso se identificarán las diferencias del resultado final de las estructuras diseñadas con el método basado en fuerzas y las diseñadas con el DDBD. Se demuestra que con el diseño basado en fuerza, la seguridad depende en alto grado del nivel de diseño de la sismicidad, mientras que las estructuras calculadas según el DDBD poseen una seguridad uniforme y una mejor distribución de la resistencia sísmica.

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