Datos Identificativos 2021/22
Asignatura (*) Cálculo sísmico e aeroelástico de estruturas Código 632514026
Titulación
Mestrado Universitario en Enxeñería de Camiños, Canais e Portos
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Optativa 4.5
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Construcións e Estruturas Arquitectónicas, Civís e Aeronáuticas
Enxeñaría Civil
Coordinación
Romera Rodriguez, Luis Esteban
Correo electrónico
l.romera@udc.es
Profesorado
Fontan Perez, Arturo Norberto
Jurado Albarracin-Martinon, Jose Angel
Nieto Mouronte, Felix
Romera Rodriguez, Luis Esteban
Correo electrónico
arturo.fontan@udc.es
jose.angel.jurado@udc.es
felix.nieto@udc.es
l.romera@udc.es
Web http://campusvirtual.udc.gal
Descrición xeral O obxectivo da materia é dotar ao alumno dos coñecementos teóricos e prácticos da análise sísmico e aeroelástico estrutural e aplicalo á comprobación e deseño de estruturas.
No campo do cálculo sísmico preténdese introducir ao alumno na análise sísmico lineal e non lineal de estruturas mediante o estudo de casos prácticos; coñecer e aplicar as normativas sísmicas existentes (NCSR-02, NCSP-07 e EC-8); e formar ao alumno no uso e interpretación de programas de cálculo sísmico de estruturas (SAP2000 e ABAQUS) e no deseño de sistemas de illamento sísmico e de amortiguación.
No campo do análisis aeroelástico de estruturas pretendese introducir o alumnado na enxeñería do vento, estudando a aerodinámica e a aeroelasticidade de estruturas civis en especial de pontes, usando métodos experimentales e computacionais.
Plan de continxencia 1. Modificacións nos contidos
Non se realizan cambios

2. Metodoloxías
*Metodoloxías docentes que se manteñen

*Metodoloxías docentes que se modifican
- Sesión maxistral e solución de problemas: No caso de non poder facerse presencialmente, impartiranse a través da plataforma Teams.
- Practicas de laboratorio e traballos tutelados: 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, Campus Virtual ou Teams.

4. Modificacións na avaliación
Non se producen cambios.

*Observacións de avaliación:
No caso de non poder facerse presencialmente as presentacions dos traballos, estas se realizaran por Teams.

5. Modificacións da bibliografía ou webgrafía
Non se producen

Competencias do título
Código Competencias do título
A1 Capacitación científico-técnica e metodolóxica para a asesoría, a análise, o deseño, o cálculo, o proxecto, a planificación, a dirección, a xestión, a construción, o mantemento, a conservación e a explotación nos campos relacionados coa Enxeñería Civil: edificación, enerxía, estruturas, xeotecnia, hidráulica, hidroloxía, enxeñería cartográfica, enxeñería marítima e costeira, enxeñería sanitaria, materiais de construción, medio ambiente, ordenación do territorio, transportes e urbanismo, entre outros
A2 Capacidade para comprender os múltiples condicionamentos de carácter técnico, legal e da propiedade que se suscitan no proxecto dunha obra pública, e capacidade para establecer diferentes alternativas válidas, elixir a óptima e plasmala adecuadamente, prevendo os problemas da súa construción, e empregando os métodos e tecnoloxías máis adecuadas, tanto tradicionais como innovadoras, coa finalidade de conseguir a maior eficacia dentro do respecto polo medio ambiente e a protección da seguridade e saúde dos traballadores e usuarios da obra pública
A3 Coñecemento, comprensión e capacidade para aplicar a lexislación necesaria durante o desenvolvemento da profesión de Enxeñeiro de Camiños, Canais e Portos
A4 Coñecemento da historia da Enxeñaría Civil e capacitación para analizar e valorar as obras públicas en particular e a construción en xeral
A5 Coñecemento da profesión de Enxeñeiro de Camiños, Canais e Portos e das actividades que se poden realizar no eido da Enxeñaría Civil
A6 Aplicación das capacidades técnicas e xestoras en actividades de I+D+i dentro do eido da Enxeñaría Civil
A8 Utilización dos ordenadores para a resolución de problemas complexos de enxeñería. Utilización de métodos e modelos sofisticados de cálculo por ordenador así como utilización de técnicas de sistemas expertos e de intelixencia artificial no contexto das súas aplicacións na resolución de problemas do ámbito estrito da Enxeñería Civil
A9 Capacidade para resolver numericamente os problemas matemáticos máis frecuentes na enxeñería, desde a formulación do problema ata o desenvolvemento da formulación e a súa implementación nun programa de ordenador. En particular, capacidade para formular, programar e aplicar modelos numéricos avanzados de cálculo, así como capacidade para a interpretación dos resultados obtidos no contexto da enxeñería civil, a mecánica computacional e/ou a enxeñería matemática, entre outros
A11 Capacidade para documentarse, obter información e aplicar os coñecementos de materiais de construción en sistemas estruturais. Coñecementos da relación entre a estrutura dos materiais e as propiedades mecánicas que dela se derivan, incluíndo a caracterización microestrutural. Coñecemento, comprensión e capacidade para aplicar os métodos, procedementos e equipos que permiten a caracterización mecánica dos materiais, tanto experimentais como analíticos. Coñecementos teóricos e prácticos avanzados das propiedades dos materiais de construción máis utilizados en enxeñería civil. Capacidade para a aplicación de novos materiais a problemas construtivos.
A17 Capacidade para analizar e comprender como as características das estruturas inflúen no seu comportamento, así como coñecer as tipoloxías máis usuais na Enxeñería Civil. Capacidade para utilizar métodos tradicionais e numéricos de cálculo e deseño de todo tipo de estruturas de diferentes materiais, sometidas a esforzos diversos e en situacións de comportamentos mecánicos variados. Coñecemento das diferentes tipoloxías de pontes metálicas, de formigón e mixtas, o seu comportamento estrutural, os métodos de cálculo e os procedementos construtivos empregados
A18 Coñecemento teórico e práctico para a análise non lineal e dinámico estrutural, con especial fincapé na análise sísmica, mediante a aplicación dos métodos e programas de deseño e cálculo dinámico de estruturas por ordenador, a partir do coñecemento e comprensión das cargas dinámicas máis habituais e a súa aplicación ás tipoloxías estruturais da Enxeñaría Civil.
A19 Capacidade para definir a formulación do problema de deseño óptimo de estruturas, mediante a aplicación dos métodos de optimización lineal e non lineal máis habituais en diversas tipoloxías estruturais, incluíndo conceptos de análise de sensibilidade
A20 Coñecemento dos esquemas estruturais máis empregados en Enxeñaría Civil, e capacidade para analizar os antecedentes históricos e a súa evolución ao longo do tempo. Comprensión das interaccións entre as tipoloxías estruturais, os materiais de construción existentes en cada etapa histórica e os medios de cálculo utilizados.
A52 Coñecemento e comprensión dos diferentes estilos artísticos, en relación co contexto histórico, económico e social da súa época desenvolvendo a capacidade para apreciar e incluír condicionantes estéticos na obra civil.
B1 Que os estudantes posúan as habilidades de aprendizaxe que lles permitan continuar estudando dun xeito que terá que ser en gran medida autodirixido ou autónomo.
B2 Posuír e comprender coñecementos que aporten unha base ou oportunidade de ser orixinais no desenvolvemento e/ou aplicación de ideas, a miúdo nun contexto de investigación
B3 Que os estudantes saiban aplicar os coñecementos adquiridos e a súa capacidade de resolución de problemas en contornas novas ou pouco coñecidas dentro de contextos máis amplos (ou multidisciplinares) relacionados coa súa área de estudo.
B4 Que os estudantes sexan capaces de integrar coñecementos e enfrontarse á complexidade de formular xuízos a partir dunha información que, sendo incompleta ou limitada, inclúa reflexións sobre as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación dos seus coñecementos e xuízos
B5 Que os estudantes saiban comunicar as súas conclusións e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan a públicos especializados e non especializados dun xeito claro e sen ambigüidades.
B6 Resolver problemas de forma efectiva
B7 Aplicar un pensamento crítico, lóxico e creativo
B8 Traballar de xeito autónomo con iniciativa
B9 Traballar de forma colaborativa
B11 Comunicarse de xeito efectivo nun ambiente de traballo
B12 Expresarse correctamente, tanto de forma oral coma escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma
B16 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse
B18 Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade
B19
C1 Reciclaxe continua de coñecementos nunha perspectiva xeral no eido global de actuación da Enxeñería Civil
C2 Comprender a importancia da innovación na profesión
C5 Comprensión da necesidade de actuar de forma enriquecedora sobre o medio ambiente contribuíndo ao desenvolvemento sostible
C8 Facilidade para a integración en equipos multidisciplinares
C9 Capacidade para organizar e planificar
C12 Capacidade de análise, síntese e estruturación da información e das ideas
C13 Claridade na formulación de hipóteses
C14 Capacidade de abstracción
C15 Capacidade de traballo persoal, organizado e planificado
C16 Capacidade de autoaprendizaxe mediante a inquietude por buscar e adquirir novos coñecementos, potenciando o uso das novas tecnoloxías da información
C17 Capacidade para enfrontarse a novas situacións
C20 Capacidade para aplicar coñecementos básicos na aprendizaxe de coñecementos tecnolóxicos e na súa posta en práctica
C21 Capacidade de realizar probas, ensaios e experimentos, analizando, sintetizando e interpretando os resultados

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
AM1
AM2
AM3
AM4
AM5
AM6
AM11
AM17
AM18
AM52
BM1
BM2
BM3
BM4
BM6
BM7
BM8
BM9
BM16
BM19
CM9
CM13
CM15
CM21
AM1
AM2
AM3
AM6
AM8
AM9
AM11
AM17
AM18
BM1
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
BM18
BM19
CM1
CM2
CM5
CM9
CM13
CM15
CM21
AM1
AM2
AM3
AM5
AM6
AM8
AM9
AM11
AM17
AM18
AM19
AM20
BM1
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM7
BM8
BM9
BM19
CM1
CM2
CM5
CM9
CM13
CM15
CM21
AM11
BM1
BM2
BM3
BM4
BM5
BM6
BM8
BM9
BM11
BM12
CM8
CM9
CM12
CM14
CM16
CM17
CM20

Contidos
Temas Subtemas
Tema S1. Acción sísmica e resposta sísmica das estruturas Nocións de sismoloxía. Ondas sísmicas. Resposta lineal de sistemas con 1 GDL. Espectros de resposta sísmica e espectros de deseño. Sistemas de NGDL. Análise modal. Resposta espectral e temporal. Introdución ás normas NCSR-02, EC-8.
Tema S2. Ductilidade e resposta sísmica non lineal Resposta non lineal de sistemas con NGDL. Ductilidade e dano. Espectros inelásticos de deseño. Análise temporal non lineal. Pushover. Normas NCSR-02, EC-8 e NCSP-07.
Tema S3. Análise sísmica cos programas SAP2000 e Abaqus Aplicación na análise sísmica lineal e non lineal de estruturas de edificación, pasarelas, pontes e presas.
Tema S4. Deseño estrutural antisísmico Vulnerabilidade e deseño antisísmico en edificios históricos. Sistemas de control activo e pasivo. Sistemas de aillamento da base e sistemas de amortigüación. Aplicación en edificios e pontes.
Tema S5. Interacción solo-estrutura e fluído-estrutura Modelos simples de interacción e modelos mediante o MEF. Ecuacións acopladas do movemento. Aplicación en edificación, pontes e presas.
Tema A1. Enxeñaría do vento Termodinámica e hidrodinámica da atmosfera. Perfil de vento en altura. Variables aleatorias relacionadas co vento. Modelos de turbulencia.
Tema A2. Aerodinámica en estruturas Ecuacións básicas en aerodinámica. Forzas e coeficientes aerodinámicos. Exemplos de análises aerodinámicas en estruturas en enxeñaría civil.
Tema A3. Fenómenos aeroelásticos en estruturas Flameo e bataneo de estruturas esbeltas en especial de pontes de gran van. Excitación por torbellinos, galope de cables. Diverxencia torsional.
Tema A4. Aerodinámica e aeroelasticidade experimental Tipos de túneles de vento. PCTUVI software de control do túnel de vento. Ensaios aerodinámicos. Ensaios aeroelásticos.
Tema A5. Mecánica de fluídos computacional aplicada á análise aeroelástica de pontes Ecuacións do fluxo. Mallado de modelos de fluxo arredor de seccións de taboleiros. Modelos de análise. Coeficientes aerodinámicos. Excitación por torbellinos. Funcións de flameo.

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Solución de problemas A1 A2 A3 A5 A6 A8 A9 A11 A17 A18 B1 B2 B3 B4 B6 B7 B8 B9 B19 B18 C9 C13 C15 C21 10 15 25
Prácticas de laboratorio A1 A2 A3 A5 A6 A11 A17 A18 B1 B2 B3 B4 B6 B7 B8 B9 B19 B18 C15 C21 10 10 20
Traballos tutelados A1 A2 A3 A6 A8 A9 A11 A17 A18 A19 A20 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B18 C1 C2 C8 C9 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C20 C21 5 20 25
Sesión maxistral A1 A2 A3 A4 A5 A6 A8 A9 A17 A18 A52 B1 B2 B3 B4 B7 B8 B19 B16 C2 C5 16 24 40
 
Atención personalizada 2.5 0 2.5
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Solución de problemas Resolución guiada das prácticas analíticas e numéricas dos temas plantexados na materia.
Prácticas de laboratorio Prácticas da análisie sísmica e aeroelástica realizadas polos estudantes en colaboración cos profesores da materia no CITEEC.
Traballos tutelados Prácticas analíticas e numéricas, plantexadas polos profesores ao longo do curso e que os estudantes deben resolver de forma autónoma titorizada.
Sesión maxistral Exposición dos contidos conceptuais dos temas da materia.

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Solución de problemas
Prácticas de laboratorio
Traballos tutelados
Descrición
Os estudantes deberán resolver as dúbias que lles xurdan antes ou despois de que as prácticas de cada tema sexan resoltas na aula polos profesores da materia.
Do mesmo xeito, os estudantes poden resolver as dúbidas asociadas ás sesións maxistrais, aos traballos tutelados, ou ás prácticas de laboratorio con calquera dos profesores da materia.
Os estudantes poden acudir a titoría individualmente ou en grupo.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Traballos tutelados A1 A2 A3 A6 A8 A9 A11 A17 A18 A19 A20 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B11 B12 B19 B18 C1 C2 C8 C9 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C20 C21 Os traballos tutelados plantexaranse ao longo do cuadrimestre de desenvolvemento da materia, e realizaranse e entregaranse por escrito por parte dos estudanetes, procedendo os profesores á súa correción e publicación da cualificación de cada un dos traballos por separado. 100
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica (2012). ABAQUS: Analysis manual. Simulia
Jurado J. A.; Hernandez S.; Nieto F.; Mosquera A. (2011). Bridge Aeroelasticity, Sensitivity Analysis and Optimun Design. Wit press
Chopra, Anil K. (1995). Dynamic of Structures. Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall
Inman J. (2001). Engineering Vibration. Prentice Hall
(2005). Eurocódigo 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes. Reglas generales. Acciones sísmicas y requisitos generales de las estructuras. Parte 1.1. Aenor
Ewins D.J. (2000). Modal Testing: Theory, Practice and Application. Research Studies
(2007). NCSP-07. Norma de construcción sismorresistente: Puentes. Ministerio de fomento
(2002). NCSR-02. Norma de construcción sismorresistente. Ministerio de fomento
(2002). SAP2000: Integrated software for structural analysis and design. Analysis Reference Manual. CSI, Berkeley, USA
Simiu E.; Scanlan R. H. (1996). Wind effects on structures. Jhon Weley & sons INC.

Bibliografía complementaria


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Pontes II/632514023
Tipoloxía de estruturas/632514027
Deseño óptimo de estruturas/632514025
Mecánica de medios continuos/632514002
Cálculo dinámico de estruturas/632514024
Pontes I/632514008

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

Observacións


(*)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