Datos Identificativos 2019/20
Asignatura (*) Cálculo dinámico de estruturas Código 632514024
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
Primeiro Optativa 4.5
Idioma
Castelán
Galego
Inglés
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Construcións e Estruturas Arquitectónicas, Civís e Aeronáuticas
Coordinación
Romera Rodriguez, Luis Esteban
Correo electrónico
l.romera@udc.es
Profesorado
Fontan Perez, Arturo Norberto
Romera Rodriguez, Luis Esteban
Correo electrónico
arturo.fontan@udc.es
l.romera@udc.es
Web http://moodle.udc.es (4514024-Cálculo dinámico de estructuras- MICCP)
Descrición xeral Dotar al alumno de los conocimientos teórico y prácticos necesario para el análisis dinámico estructural.
Desarrollar las cargas dinámicas más habituales y los métodos de cálculo
Formar al alumno en el uso e interpretación de programas de cálculo dinámico de estructuras
Introducir el diseño sísmico mediante el estudio de casos prácticos
Conocimiento y aplicación de la normativa vigente
Iniciación al análisis experimental modal

Competencias do título
Código Competencias do título

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias 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 y conceptos fundamentales Acciones dinámicas. Respuesta estática y dinámica. Sistemas continuos y discretos. Fuerzas elásticas, de inercia y de amortiguamiento. Concepto de grado de libertad dinámico. Obtención y solución de las ecuaciones diferenciales del movimiento. Vibraciones libres, forzadas, amortiguadas y no amortiguadas.
Sistemas de 1 grado de linbertad (S1GDL):
Respuesta en vibración libre
Vibración libre no amortiguada. Frecuencia y periodo natural. Tipos de amortiguamiento. Amortiguamiento viscoso. Medida y valores Amortiguamiento estructural. Energía en vibración libre. Amortiguamiento por fricción.
S1GDL: Respuesta frente a cargas dinámicas Excitación armónica: Estacionario y transitorio. Resonancia. Fuerzas transmitidas a la base. Excitación de la base y aislamiento de vibraciones. Medidas experimentales de frecuencias y amortiguación. Series de Fourier, Acelerómetros.
Cargas increméntales, pulsos y cargas generales. Espectros de respuesta.
Acciones sísmicas, NCSE-02, EC-8, Efectos sísmicos en las estructuras. Reglas de diseño.
SiGDL: métodos numéricos de obtención de la respuesta Métodos de integración temporal paso a paso. Sistemas lineales: métodos de interpolación de la excitación, método de diferencias centrales, método de Newmark. Estabilidad y error de la solución. Sistemas no lienales: método de diferencias centrales y método de Newmark.
Análisis dinámico con el programa SAP2000 Características. Módulos de análisis dinámico: análisis armónico, en el tiempo y espectral. Modelización de las cargas dinámicas y tipos de cargas consideradas. Modelización de la masa: masas distribuidas y concentradas
Sistemas de N GDL (SNGDL):
Estructuras con masa y elasticidad distribuidas
Ecuaciones de equilibrio. Vibraciones libres: frecuencias y modos naturales de vibración. Casos de viga biapoyada y viga empotrada-libre. Ortogonalidad modal. Método de Rayleigh. Viga biapoyada con carga móvil a velocidad constante. Vibración de placas delgadas.
SNGDL: Formulación, ecuaciones del movimiento, frecuencias naturales y modos de vibración. Ecuaciones del movimiento. Matrices de rigidez elástica, de masas y de amortiguamiento. Condensación estática. Métodos de solución numéricos. Autovalores, frecuencias naturales y modos de vibración, matrices modal, espectral y de masas. Teorema de expansión modal. Métodos de obtención de los modos de vibración.
SNGDL: El amotiguamiento en las estructuras Medidas experimentales. Matrices de amortiguación clásicas: Amortiguación de Rayleigh, Caughey, y superposición de matrices de amortiguación modal. Matriz de amortiguación no clásica.
SNGDL: Análisis modal temporal y espectral Análisis modal. Ecuaciones modales. Respuesta por superposición modal. Contribuciones modales. Convergencia de la solución. Método de corrección estática. Análisis modal experimental.
SNGDL: Análisis dinámico mediante el MEF Aplicación del MEF en problemas dinámicos. Discretización espacial y temporal. Ecuaciones de equilibrio. Matrices de masas concentradas y consistentes. Formulación en problemas no lineales. Programa Sap2000. Ejemplos de aplicación.
SNGDL: Respuesta sísmica temporal y espectral Análisis modal sísmico. Factores de participación de masas. Respuesta temporal y espectral. Reglas de combinación modal. Respuesta no lineal. Ductilidad y daño. Espectros inelásticos de diseño. Normas NCSE-02, EAE y EC8. Ejemplos de aplicación: edificación, presas, pasarelas y puentes.
Diseño antisísmico: vulnerabilidad y diseños antisísmicos en edificios históricos. Sistemas de control pasivos y activos. Ejemplos de diseño antisísmico de estructuras.
SNGDL: Normativas, análisis experimental y FRF's. Normas NCSE-02, NCSP-07, EC-8. Análisis modal experimental. Funciones de respuesta en frecuencias. Aplicación en edificación, puentes y pasarelas.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / 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 Las clases magistrales consistirán en la exposición del contenido teórico, involucrando al alumno en debate y discusión sobre el contenido expuesto.
Solución de problemas Sesiones de solución analítica de problemas planteados previamente por el profesor.
Prácticas de laboratorio A medida que se van desarrollando los temas teóricos se realizarán prácticas de ordenador en el laboratorio de estructuras de la escuela de caminos, canales y puertos.
Cada una de las practicas consistirán en la modelización mediante elementos finitos de una estructura definida por el profesor, donde se aplicarán los conocimientos teoricos adquiridos previamente.
También se realizarán prácticas de análisis modal experimental.
Traballos tutelados El alumno deberá realizar dos trabajos a lo largo del cuatrimestre. En dichos trabajos deberá demostrar las capacidades adquiridas durante las clases teóricas y prácticas. Los trabajos consisstirán en la resolución analítica y mediante ordenador de las estructuras definidas por el profesor. Deberá aplicarse también en otra practica la normativa sismoresistente vigente en la legislación española para verificar los estados límite frente a acciones sísmicas.

Atención personalizada
Metodoloxías
Solución de problemas
Prácticas de laboratorio
Sesión maxistral
Traballos tutelados
Descrición
Trabajos tutelados:
El profesor asesorará al alumno durante el transcurso del trabajo, indicándole los errores que está cometiendo y como solucionarlos. Periodicamente el alumno pasará por el despacho del profesor para comentar la evolución de su trabajo.

Practicas de laboratorio:
El profesor deberá atender en clase todas las dudas que le surjan al alumno y de forma individualizada.

Sesion magistral:
Los alumnos deberán preguntar en tutoría individual aquellos aspectos desarrollados en las sesiones magistrales que no han sido suficientemente comprendidos e interiorizados.

Avaliación
Metodoloxías Competencias 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 El profesor valorará el desarrollo de los trabajos a medida que se va completando y el interés del alumno, así como el esfuerzo realizado, junto con la valoración de los trabajos finalmente entregados. 100
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Estruturas III/632514003

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario
Cálculo sísmico e aeroelástico de estruturas/632514026
Análise avanzado de estruturas/632514028

Observacións
<p>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.</p>


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías