Datos Identificativos | 2021/22 | |||||||
Asignatura (*) | Cálculo dinámico de estruturas | Código | 632514024 | |||||
Titulación | ||||||||
Descriptores | Ciclo | Período | Curso | Tipo | Créditos | |||
Mestrado Oficial | 1º cuadrimestre |
Primeiro | Optativa | 4.5 | ||||
Idioma |
|
|||||||
Modalidade docente | Presencial | |||||||
Prerrequisitos | ||||||||
Departamento | Construcións e Estruturas Arquitectónicas, Civís e Aeronáuticas |
|||||||
Coordinación |
|
Correo electrónico |
|
|||||
Profesorado |
|
Correo electrónico |
|
|||||
Web | http://moodle.udc.es (4514024-Cálculo dinámico de estructuras- MICCP) | |||||||
Descrición xeral |
Dotar ao alumno dos coñecementos teóricos e prácticos necesarios para a análise dinámica estrutural. Desenvolver as cargas dinámicas máis habituais e os métodos de cálculo. Formar ao alumno no emprego e interpretación de programas de cálculo dinámico de estruturas. Introducir o deseño sísmico mediante o estudo de casos prácticos. Coñecemento e aplicación da normativa vixente. Iniciación á análise experimental modal. |
|||||||
Plan de continxencia |
1. Modificacións nos contidos Non se realizan cambios. 2. Metodoloxías *Metodoloxías docentes que se modifican - Sesión maxistral e solución de problemas: No caso de non poder facerse presencialmente, impartiranse a través da plataforma Teams. - Prácticas de laboratorio e traballos titorizados: No caso de non poder facerse presencialmente, realizarase utilizando Teams e a plataforma VDI co software SAP2000. 3. Mecanismos de atención personalizada ao alumnado No caso de non poder levarse a cabo presencialmente, a atención personalizada realizarase a través do correo electrónico, Moodle ou Teams. 4. Modificacións na avaliación Non se producen cambios. *Observacións de avaliación: No caso de non poder facerse presencialmente as presentacións dos traballos, estas realizaranse por Teams. 5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía Non se producen modificacións. |
|
Resultados de aprendizaxe |
Resultados de aprendizaxe | Competencias / Resultados do título | ||
Capacidad de para analizar y comprender el comportamiento dinámico de las estructuras | AM1 AM2 AM3 AM4 AM5 AM6 AM8 AM9 AM11 AM17 AM18 AM20 AM21 |
BM1 BM2 BM3 BM4 BM5 BM6 BM7 BM8 BM9 BM11 BM12 BM16 BM18 |
CM1 CM2 CM5 CM9 CM12 CM13 CM15 CM21 |
Capacidad de realizar modelos numéricos para obtener las respuestas estructurales frente a acciones dinámicas | AM1 AM2 AM3 AM8 AM9 AM11 AM17 AM18 AM20 AM21 |
BM1 BM2 BM3 BM4 BM6 BM7 BM8 BM9 BM16 BM18 |
CM1 CM2 CM5 CM9 CM13 CM15 CM21 |
Capacidad para aplicar la normativa sismoresistente vigente en la legislación española y europea en el diseño de estructuras | AM1 AM2 AM3 AM5 AM18 AM19 AM52 |
BM5 BM6 BM7 BM8 BM16 BM18 BM19 |
CM14 CM16 CM17 CM20 |
Contidos |
Temas | Subtemas |
Introducción e conceptos fundamentais | Accións dinámicas. Resposta estática e dinámica. Sistemas continuos e discretos. Forzas elásticas, de inercia e de amortiguamento. Concepto de grado de liberdade dinámico. Obtención e solución das ecuacións diferenciais do movemento. Vibracións libres, forzadas, amortiguadas e non amortiguadas. |
Sistemas de 1 grado de liberdade (S1GDL): Resposta en vibración libre |
Vibración libre non amortiguada. Frecuencia e período natural. Tipos de amortiguamento. Amortiguamento viscoso. Medida e valores. Amortiguamento estrutural. Enerxía en vibración libre. Amortiguamento por fricción. |
S1GDL: Resposta frente a cargas dinámicas | Excitación armónica: Estacionario e transitorio. Resonancia. Forzas transmitidas á base. Excitación da base e illamento de vibracións. Medidas experimentais de frecuencias e amortiguación. Series de Fourier. Acelerómetros. Cargas incrementais, pulsos e cargas xerais. Espectros de resposta. Accións sísmicas. NCSE-02. EC-8. Efectos sísmicos nas estruturas. Regras de deseño. |
S1GDL: métodos numéricos de obtención da resposta | Métodos de integración temporal paso a paso. Sistemas lineais: métodos de interpolación da excitación, método de diferencias centrais, método de Newmark. Estabilidade e error da solución. Sistemas non lineais: método de diferenzas centrais e método de Newmark. |
Análise dinámica co programa SAP2000 | Características. Módulos de análise dinámica: análise armónico, no tempo e espectral. Modelización das cargas dinámicas e tipos de cargas consideradas. Modelización da masa: masas distribuídas e concentradas. |
Sistemas de N GDL (SNGDL): Estruturas con masa e elasticidad distribuídas |
Ecuacións de equilibrio. Vibracións libres: frecuencias e modos naturais de vibración. Casos de viga biapoiada e viga empotrada-libre. Ortogonalidade modal. Método de Rayleigh. Viga biapoiada con carga móbil a velocidade constante. Vibración de placas delgadas. |
SNGDL: Formulación, ecuacións do movemento, frecuencias naturais e modos de vibración. | Ecuacións do movemento. Matrices de rixidez elástica, de masas e de amortiguamento. Condensación estática. Métodos numéricos de solución. Autovalores, frecuencias naturais e modos de vibración, matrices modal, espectral e de masas. Teorema de expansión modal. Métodos de obtención dos modos de vibración. |
SNGDL: O amortiguamento nas estruturas | Medidas experimentais. Matrices de amortiguación clásicas: Amortiguación de Rayleigh, Caughey, e superposición de matrices de amortiguación modal. Matriz de amortiguación non clásica. |
SNGDL: Análise modal temporal e espectral | Análise modal. Ecuacións modais. Resposta por superposición modal. Contribucións modais. Converxencia da solución. Método de corrección estática. Análise modal experimental. |
SNGDL: Análise dinámica mediante o MEF | Aplicación do MEF en problemas dinámicos. Discretización espacial e temporal. Ecuacións de equilibrio. Matrices de masas concentradas e consistentes. Formulación en problemas non lineais. Programa SAP2000. Exemplos de aplicación. |
SNGDL: Resposta sísmica temporal e espectral | Análise modal sísmica. Factores de participación de masas. Resposta temporal e espectral. Regras de combinación modal. Resposta non lineal. Ductilidade e dano. Espectros inelásticos de deseño. Normas NCSE-02, EAE e EC8. Exemplos de aplicación: edificación, presas, pasarelas e pontes. Deseño antisísmico: vulnerabilidade e deseños antisísmicos en edificios históricos. Sistemas de control pasivos e activos. Exemplos de deseño antisísmico de estruturas. |
SNGDL: Normativas, análise experimental e FRF's. | Normas NCSE-02, NCSP-07, EC-8. Análise modal experimental. Funcións de resposta en frecuencias. Aplicación en edificación, pontes e pasarelas. |
Planificación |
Metodoloxías / probas | Competencias / Resultados | Horas lectivas (presenciais e virtuais) | Horas traballo autónomo | Horas totais |
Sesión maxistral | A1 A2 A3 A4 A5 A6 A11 A17 A18 A20 A21 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B18 C1 C2 C5 C15 | 14 | 21 | 35 |
Solución de problemas | A8 A9 B8 B9 B11 B12 B19 B16 C9 C13 C21 | 13 | 19.5 | 32.5 |
Prácticas de laboratorio | A6 A8 A9 B6 B7 B8 B9 B19 B16 B18 C5 C9 | 11.5 | 11.5 | 23 |
Traballos tutelados | A1 A2 A3 A8 A9 A11 A17 A18 A19 A20 A21 A52 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B16 B18 C1 C2 C5 C9 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C20 C21 | 4 | 16 | 20 |
Atención personalizada | 2 | 0 | 2 | |
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado |
Metodoloxías |
Metodoloxías | Descrición |
Sesión maxistral | As clases maxistrais consistirán na exposición do contido teórico, involucrando ao alumno en debate e discusión sobre o contido exposto. |
Solución de problemas | Sesións de solución analítica de problemas plantexados previamente polo profesor. |
Prácticas de laboratorio | A medida que se van desenvolvendo os temas teóricos realizaranse prácticas de ordenador no laboratorio de estruturas da Escola. Cada una das prácticas consistirán na modelización mediante elementos finitos dunha estrutura definida polo profesor, onde se aplicarán os coñecementos teóricos adquiridos previamente. Tamén se realizarán prácticas de análise modal experimental. |
Traballos tutelados | O alumno deberá realizar dous traballos ao longo do cuadrimestre. En ditos traballos deberá demostrar as capacidades adquiridas durante as clases teóricas e prácticas. Os traballos consistirán na resolución analítica e mediante ordenador das estruturas definidas polo profesor e a súa posterior presentación. Deberá aplicarse tamén noutra práctica a normativa sismoresistente vixente na lexislación española para verificar os estados límite frente a accións sísmicas. |
Atención personalizada |
|
|
Avaliación |
Metodoloxías | Competencias / Resultados | Descrición | Cualificación |
Traballos tutelados | A1 A2 A3 A8 A9 A11 A17 A18 A19 A20 A21 A52 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B16 B18 C1 C2 C5 C9 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C20 C21 | O profesor valorará o desenvolvemento dos traballos a medida que se vai completando e o interese do alumno, así como o esforzo realizado, xunto coa valoración dos traballos finalmente entregados e a calidad da súa presentación. | 100 |
Observacións avaliación | |||
Fontes de información |
Bibliografía básica | |
Códigos y normas: -NCSR-02: Norma de Construcción Sismorresistente. Parte general y de edificación. Ministerio de Fomento. -NCSP-07: Norma de Construcción Sismorresistente: Puentes. Ministerio de Fomento. -EUROCODIGO 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes. Reglas generales. Acciones sísmicas y requisitos generales de las estructuras. Parte 1.1. AENOR. Libros: -Dynamic of Structures. Theory and Applications to Earthquake Engineering. Chopra, Anil K. Prentice Hall, 1995. - Mechanical vibrations. Rao, Singiresu S.; 1995 - Three-Dimensional Static and Dynamic Analysis of Structures. A Physical Approach with Emphasis on Earthquake Engineering. Edward L. Wilson, Professor Emeritus of Structural Engineering. University of California at Berkeley. 2002. - Sap2000. Integrated Software for Structural Analysis and Design. Analysis Reference Manual. CSI, Berkeley, USA 2002. - Structural Dynamics. An Introduction to Computer Methods. Craig, Roy R. John Wiley, 1981. - Structural Dynamics. Theory and Computations. Paz, Mario. Chapman, 1997. - The Finite Element Method. Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis. Hughes, Thomas J.R.; Prentice Hall, 1987. - Engineering Vibration. Inman J.; Prentice Hall, 2001 - Structural Dynamics for Structural Engineers. Gary C. Hart, Kevin Wong. John Wiley, 2000. - Vibrations of solids and structures under moving loads. Fryba L. Thomas Telford Ltd; 1999 - Arquitectura sísmica: Prevención y rehabilitación. A. Bahamón et al. Barcelona, Loft Publications. 2000. - El riesgo sísmico en el diseño de edificios. Barbat A.H. Cuadernos Técnicos 3; 1998 - Estructuras sometidas a acciones sísmicas. Cálculo por ordenador. Alex H. Barbat y Juan Miguel Canet. CIMNE. 1994. - Estructuras sometidas a acciones dinámicas. Ed. E. Car, F. López y S. Oller. CIMNE. 2000 - ITEA; Programa europeo de formación en cálculo y diseño de la estructura de acero. Tomo 21: Diseño sísmico. - Modal Testing: Theory, Practice and application. D.J. Ewins. Research Studies Pr. 2000 - Annotated Slide Collection. Earthquake Engineering Research Institute. EERI, 1997 Direccións web: - www.geo.ign.es Instituto Geográfico Nacional. - www.ecgs.lu European Center for Geodynamics and Seismology - http://www.emsc-csem.org European-Mediterranean Sismological Center - http://www.orfeus-eu.org/ Observatories and Research Facilities for European Seismology - www.eeri.org Earthquake Engineering Research Institute (USA) - http://nisee.berkeley.edu National Inf. Service for Earthquake Eng. (USA) - hhttp://nsmp.wr.usgs.gov/ US Geological Survey. Nat. Strong-motion project - http://www.bosai.go.jp/e/ NIED National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention - www.earthquakeprotection.com EPS (Earthquake Protection Systems) - http://www.alga.it/en - http://www.maurer-soehne.es/ |
|
Bibliografía complementaria | |
|
Recomendacións |
Materias que se recomenda ter cursado previamente | |
|
Materias que se recomenda cursar simultaneamente |
Materias que continúan o temario | ||
|
Observacións | |
La asignatura combina los conceptos de mecánica del sólido rígido y del análisis de estructuras para comprender el funcionamiento dinámico de las estructuras, por lo que se recomiendan conocimientos de mecánica y estructuras, junto con conocimientos de resolución de ecuaciones diferenciales y álgebra. |