Numerical assessment of dissipation energy capacity in perforated plate steel dampers

Evaluación numérica de la capacidad de disipación de energía en disipadores de placas de acero ranuradas

The use of perforated metallic shear dampers in buildings has been an adequate strategy for reducing the magnitude of damages caused by earthquakes on primary elements. Furthermore, the amount of energy dissipated by the shear dampers is in turn affected by the geometrical shape of said perforations. Such process is carried out without knowing the most adequate shape or distribution of perforations in relation to an established amount of material.
In this research, 5 different steel sheer damper setups will be compared in order to determine how this affects performance and to understand how damper perforation shape affects energy dissipation capacity. The latter is achieved through a performance analysis of dampers under a cyclic load using the finite element analysis software Abaqus. Likewise, the decrease in response to a seismic event of a plane frame will be measured using three different seismic motions for all the different setups used for the researched shear plates

El uso de disipadores metálicos de placas ranuradas en edificaciones ha sido una estrategia adecuada para reducir los niveles de daño en los elementos estructurales principales que se originan ante la ocurrencia de un terremoto. En ese sentido, la cantidad de energía disipada por las placas ranuradas se ve afectada por su forma geométrica, sin que aún se conozca la forma más adecuada para las ranuras ni como se deben distribuir para una cantidad de material determinada. En este trabajo se realiza la comparación del comportamiento histerético de 5 configuraciones de placas ranuradas con el objetivo de entender como la forma geométrica de las ranuras del disipador afecta su capacidad de disipación de energía. Lo anterior se consigue mediante un análisis del comportamiento de las placas ante carga cíclica utilizando el software de elementos finitos Abaqus. Así mismo, se determinan los niveles de reducción de la respuesta sísmica de un pórtico plano sometido a la acción de tres señales sísmicas para todas las configuraciones de placas estudiadas.