El documento describe el fenómeno de resonancia en estructuras durante los terremotos. La resonancia ocurre cuando la frecuencia fundamental de una estructura coincide con la frecuencia predominante de un terremoto, lo que causa un aumento en la amplitud de vibración de la estructura. Las causas principales de resonancia son el viento y los terremotos, cuyas ondas sísmicas pueden tener frecuencias similares a la frecuencia fundamental de una estructura. Es importante considerar este efecto de resonancia en el diseño sísmico para crear estructuras más res

1. Introducción
El desarrollode estructurassismoresistentesesunode losretosque enfrentanlosingenierosciviles. La
calidad de la estructura ha mejorado en el tiempo, como resultado se desarrollaron grandes y fuertes
estructuras. Sin embargo, muchos todavía parecen sufrir daños severos y algunas colapsaron después
de un terremoto. Hay muchas razones por las cuales las estructuras fallan en un movimiento sísmico.
Una de estasrazones,que juegaunpapel importante enmuchasde estas ocasiones, esel fenómeno de
resonancia, que ocurre cuando la frecuencia principal de una estructura está cerca de la frecuencia
predominante de un terremoto. Es importante entender el concepto del efecto de resonancia en el
diseñosísmico de estructuras, yhacer unesfuerzoparaevitareste fenómenoparaobtenerdiseños más
eficaces ante los sismos. El objetivo de la presente investigación es dar a conocer el fenómeno de
resonancia, así como sus causas y consecuencias.

2.  Marco Teórico:
 Rigidez: Medida de la resistencia que ofrece un material a la deformación. Las
estructurasdebenserrígidaspara evitarlasdeformaciones por la acción de las fuerzas.
 Frecuencia: La frecuencia mide la cantidad de ciclos que se dan en un período de
tiempo (normalmente un segundo). La unidad más común es el Hertz. Un Hertz
equivale a una vuelta en un segundo (1 / s).
 Periodo: El período mide el tiempo que se tarda en completar un ciclo y se mide en
segundos. Es la inversa de la frecuencia.
 Pesosde la construcción: Las fuerzas inerciales que se generan en las masas de una
construcción sometidas a las oscilaciones de un terremoto son proporcionales a los
pesos de cada parte. En el movimiento de suelo, en cada inversión del sentido del
movimiento de la estructura se producen fuerzas inerciales de resistencia a ese
cambio de movimiento, que son las que generan las deformaciones y daños en las
mismas. Por lo tanto cuanto menores son las masas que forman parte de la
construcción tanto menores son esas fuerzas.
Cada estructuratiene supropioperíodoyla frecuenciafundamental.El períodofundamentalesrelativo
a la masa y la rigidez de una estructura como se muestra en la Ec. 1. El más rígida la estructura, menor
esel periodo fundamentalse convierteyaque tendráamplitudesde desplazamientomáspequeñas.Por
lo tanto, la estructura tomaría menos tiempo para hacer un ciclo de desplazamiento completo cuando
se sometenala vibración. Frecuencia fundamental de una estructura está estrechamente relacionado
con su periodo fundamental como se muestra en la Ec. 2. Cuanto menor es el período fundamental,
mayor es la frecuencia fundamental se convierte.
Periodo fundamental
T = 2π m/k (Ec. 1)

3. Frecuencia fundamental
f = 1/T (Ec. 2)
 Fenomeno de resonancia:
Cuandoun edificioesforzadoaoscilarporefectode impactoslaterales,lohace enla frecuencia
vibratoria propia. El tiempo de oscilación de una estructura, que es el mismo siempre, se
denomina periodo propio y es la inversa de la frecuencia vibratoria propia.
Cuandose mueve el terrenode fundaciónde una estructura flexible en un sismo esta también
oscila pero en su propio periodo.
Cuando el periodo (o frecuencia) de la estructura coincide con el movimiento del suelo se
produce el fenómenodenominadoresonanciaenel cual losimpactosdel sismo van sumándose
en la estructura, creando un estado de acoplamiento peligroso.
Tanto el periodoyla frecuenciafundamentalafectanla resonanciade una estructura. Efecto de
resonancia ocurre cuando una estructura se sacudió cerca de su frecuencia fundamental y hay
un gran salto en la respuesta de la estructura. Teóricamente la amplitud de la gráfica de
resonanciaseguiríaaumentandoinfinitamenteperodebidoalarelaciónde amortiguamientoen
las estructuras, que está limitada por una cierta amplitud como se muestra en la figura. El
coeficiente de amortiguamiento de una estructura es cualquier efecto que tiende a reducir la
amplitudde larespuestade unaestructuratal comola friccióninternade las articulaciones que
disipa la energía de un terremoto y transformarla en energía térmica.

4.  Causas:
 Viento: Supongamos que incide un flujo de aire sobre un cilindro; para
determinadosvalores del número de Reynolds1, el flujo de aire detrás de un
cilindro situado perpendicularmente a una corriente se caracteriza por el
desprendimientoalternadoperiódicode remolinos. Esta circunstancia genera
sobre el cilindro fuerzas laterales periódicas que son la causa de las
vibraciones en un plano perpendicular al flujo de aire incidente.
Este modelo se puede generalizar a otros tipos de estructuras no cilíndricas,
como el puente de Tacoma, por lo que podríamos hablar de la existencia de
una acción periódica sobre el puente.
 Terremotos: La liberación de energía ocasionada por la interacción de las
placas tectónicas generan ondas sísmicas, las cuales afectan el suelo donde
descansanlasedificaciones.Estosmovimientosvibratoriostienenunperiodoy
frecuencia fundamentales que en algunas construcciones provoca el
fenómeno de resonancia.
Los movimientos vibratorios ocurridos en zonas cercanas al epicentro,
generalmente poseenperiodoscortos,porloque losefectosde resonancia en
estaárea puedenafectara losedificiosbajosyrígidos.En lasáreasdistantes al
epicentro, y si las condiciones de sitio favorecen a su amplificación, los
periodos llegan a ser largos, por lo que el efecto de resonancia afecta a los
edificioslargosyflexibles.Aquíse puede volver a tomar el ejemplo del sismo
de Méxicoen1985, en donde afectóalos edificiosaltos ubicados en las zonas
de mayor profundidad de los estratos blandos.
o Tterremotos destructivos recientes (por ejemplo, Northridge,
California 1994; Kobe, Japón 1995; Izmit, Turquía 1999; Chi-Chi,
Taiwán 1999 o Colima, México 2003) han mostrado cómo los
depósitos de suelo y sedimentos no consolidados fueron los
responsables de modificaciones importantes en la amplitud de
movimiento de tierra en una serie de plazos y la forma en la
construcción de daños aumenta cuando el período de vibración
fundamental del edificioesel mismoque el periodopredominante del
movimiento del suelo.