Datos Identificativos 2020/21
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 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.

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 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 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 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
Metodoloxías
Solución de problemas
Prácticas de laboratorio
Sesión maxistral
Traballos tutelados
Descrición
Traballos titorizados:
O profesor asesorará ao alumno durante o transcurso do traballo, indicándolle os erros que está cometendo e como solucionalos. Periodicamente o alumno pasará polo despacho del profesor para comentar a evolución do seu traballo.

Practicas de laboratorio:
O profesor atenderá na clase todas as dúbidas que lle xurdan ao alumno de forma individualizada.

Sesión maxistral:
Os alumnos deberán preguntar en titoría individual aqueles aspectos desenvoltos nas sesións maxistrais que non foron 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 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
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

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.


(*)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