La flexibilidad del suelo y las características de las cimentaciones pueden modificar el tiempo y la velocidad con que dos estructuras se aproximan, aumentando o reduciendo la intensidad de las colisiones
En UP Hacia La Luz
Una investigación desarrollada por el ingeniero Gabriel Jesús Montúfar Chiriboga, académico del Departamento de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Panamá, propone una metodología reproducible para evaluar los efectos de las colisiones entre edificios durante un terremoto, incorporando la interacción entre el suelo y las estructuras como una variable determinante en el comportamiento sísmico.
El estudio, titulado A reproducible SSI-contact benchmark and amplification index for seismic pounding of adjacent buildings, fue publicado en la revista científica internacional Soil Dynamics and Earthquake Engineering, de la editorial Elsevier, en su volumen 212 correspondiente a 2027. El artículo fue recibido el 7 de mayo de 2026, revisado el 9 de junio y aceptado para publicación el 3 de octubre del mismo año.
La investigación aborda un fenómeno conocido en ingeniería estructural como impacto sísmico o golpeteo entre edificios (seismic pounding), que ocurre cuando dos construcciones próximas se desplazan de manera diferente durante un movimiento telúrico y terminan chocando entre sí por una separación insuficiente.
Este comportamiento puede generar fuerzas adicionales y concentrar daños en elementos estructurales, particularmente cuando existen diferencias de altura, períodos de vibración y condiciones de cimentación.
Uno de los principales aportes del trabajo consiste en demostrar que evaluar este fenómeno considerando únicamente el desplazamiento de los edificios y suponiendo una cimentación rígida puede conducir a estimaciones incompletas de las fuerzas de impacto.
La flexibilidad del suelo y las características de las cimentaciones pueden modificar el tiempo y la velocidad con que dos estructuras se aproximan, aumentando o reduciendo la intensidad de las colisiones.
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Para desarrollar el análisis, Montúfar Chiriboga utilizó 21 registros sísmicos de la base de datos PEER/NGA-West2, con sus dos componentes horizontales, para un total de 42 registros de aceleración. Mediante cinco configuraciones de modelos numéricos comparó diferentes condiciones de interacción suelo-estructura y mecanismos de contacto entre dos edificios idealizados de cinco y ocho pisos.
Los resultados muestran que, bajo las condiciones de referencia establecidas en el estudio, el modelo que incorpora la interacción suelo-estructura y el contacto no lineal de Hunt-Crossley incrementó en 170.8 % la fuerza máxima promedio de impacto respecto al modelo convencional de base fija. Asimismo, registró un aumento de 42.5 % en el número promedio de impactos.
La investigación también encontró que la elección del modelo matemático utilizado para representar las colisiones influye considerablemente en los resultados. Frente al modelo de contacto Kelvin-Voigt, la formulación Hunt-Crossley incrementó en 124.6 % la fuerza máxima promedio y permitió evitar comportamientos artificiales de rebote que pueden distorsionar las simulaciones.
Otro resultado relevante es la propuesta de índices de amplificación que permiten clasificar los efectos de la interacción suelo-estructura en términos de fuerzas, energía acumulada y número de contactos. El trabajo identifica que estos efectos no siempre incrementan el riesgo: determinadas condiciones de flexibilidad y amortiguamiento pueden reducir o incluso suprimir los impactos.
El investigador advierte que los resultados constituyen una herramienta de evaluación preliminar y no sustituyen los análisis estructurales detallados ni las disposiciones de diseño sismorresistente aplicables a cada proyecto. La metodología busca facilitar comparaciones, reproducir resultados y orientar investigaciones posteriores.
Con esta publicación internacional, la Universidad de Panamá aporta conocimiento científico al campo de la ingeniería sísmica y fortalece la investigación académica en torno a la seguridad de las edificaciones, un ámbito de especial importancia para países expuestos a amenazas sísmicas y para el desarrollo de ciudades con infraestructuras cada vez más complejas.
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