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Programa de la asignatura Curso: 2009 / 2010CLCULO DINMICO DE ESTRUCTURAS (3203)

PROFESORADO

Profesor/es:

FICHA TCNICA

Titulacin: INGENIERA DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOSCentro: ESCUELA POLITCNICA SUPERIORNombre asignatura: CLCULO DINMICO DE ESTRUCTURAS (3203)Cdigo de la asignatura: 3203Tipo de asignatura: OptativaNivel / Ciclo: 2Curso en el que se imparte: 5Duracin y fechas: Cuatrimestral - 1er CuatrimestreCrditos: 4.5Crditos tericos: 2.0Crditos prcticos: 2.5reas: MECNICA DE LOS MEDIOS CONTNUOS Y TEORA DE ESTRUCTURASTipo de curso: OficialDescriptores: Segn BOERequisitos previos: Segn BOEIdioma: Espaol

COMPETENCIAS TRANSVERSALES O GENRICAS

INSTRUMENTALES

Anlisis y sntesis: 4Organizacin y planificacin: 3Comunicacin oral y escrita en la lengua nativa: 3Conocimiento de una lengua extranjera: 3Conocimientos de informtica relativos al mbito de estudio: 4Gestin de la informacin: 2Resolucin de problemas: 4Toma de decisiones: 4

PERSONALES

Trabajo en equipo: 3Trabajo en un equipo de carcter interdisciplinar: 3Trabajo en un contexto internacional: 3Relaciones interpersonales: 2

Pg. 1/10Universidad de Burgos

Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad: 2Razonamiento crtico: 3Compromiso tico: 3

SISTMICAS

Aprendizaje autnomo: 3Adaptacin a nuevas situaciones: 2Creatividad: 3Liderazgo: 4Conocimiento de otras culturas y costumbres: 3Iniciativa y espritu emprendedor: 3Motivacin por la calidad: 4Sensibilidad hacia temas medioambientales: 3

COMPETENCIAS ESPECFICAS

CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES (SABER)

Cargas dinmicas que pueden presentarse.Tcnicas de diseo a cargas dinmicas.Sistemas de ensayo de estructuras a cargas dinmicas.Tcnicas de control de la dinmica de las estructuras.Normativa dinmica nacional e internacional.Conocimientos bsicos de aeroelsticidad.Tcnica Experimentales.Tcnica de Clculo Asistido por Ordenador.Que laboratorios validan estructuras y de que recursos disponen.

HABILIDADES PROFESIONALES (SABER HACER)

Identificar el tipo de carga dinmica.Clcular la respuesta de una estructura a una carga dinmica, en dominio del tiempo y en dominio defrecuencia.Mejorar la respuesta dinmica de una estructura.Capacidad para aplicar las normativas estruturales dinmicas.Crear un modelo a escala.Calcular estructuras dinmicas por ordenador con programas estandar de clculo y con programas deelementos finitos.Crar una especificacin de ensayo dinmico.Valorar potenciales problemas aeroelsticos.Realizar ensayos de niveles de vibracin.Realizar ensayos de control de parmetros modales.Saber identificacin de parmetros estructurales con tcnicas modales.


ACTITUDES (SABER SER - SABER ESTAR)COMP. ACADMICAS (SABER TRASCENDER)OTRAS COMPETENCIAS ESPECFICAS

Investigadora.Sntetica.Comunicacin.Liderazgo.Estudio comparado.Critica constructiva.Internacionalizacin de competencias.Idioma extranjero (ings).Proteccinn medioambiental.

OTROS OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

Preparar al alumno para trabajar fuera del entorno local, que es poco sensible a los problemasdinmicos y con obras de bajo nivel tcnico, ampliando su conocimiento para trabajar en zonasexigentes de alto nivel de sismicidad, viento, oleaje, etc... en un contexto normativo internacional conel que se abordan los grandes proyectos en la ingenira civil.

Mejora de su capacidad de comprensin del idioma ingl relativo a esta disciplina.

METODOLOGA Y RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

Metodologa:

1) Presentacin de los temas por el profesor.2) Busqueda de informacin y ssntesis.3) Clculos en ordenador6) Ensayos.7) Visualizacin de videos.8) Presentacin pblica de la informacin sintetizada.9) Validacin y correcciones.10) Evaluacin.

Recursos bibliogrficos:

Apuntes de la asignatura en formato elctrnico.Guiones de las prcticas en formato elctrnico.Recursos bibliogrficos estn disponiobles en la WEB de la asignatura as como los articulos tcnicosnecesarios.Complementariamente se dispone de la biblioteca elctronica de la UBU.Normativa nacional e ineternacional.


Recursos fsicos:

Laboratorio de vibraciones, acsutica y dinmica de estructuras: analizadores dinmicos, sensores,excitadores.Taller de grandes estructuras: losa de ensayo, sistema servo hidralico, cadenas de medida, etc.Aula Informtica.Equipo de computo de la Universidad de Burgos.

BREVE DESCRIPCIN DE LAS ACTIVIDADES PRCTICAS

Aula informtica:

Resolucin de problemas en entorno MATHCAD presentados en teora para alcanzar o mejorar sucompresin.

Clculo de estructuras con un programa estandar que implementa mtodos normativos.

Clculo de estructuras con un programa estandar que implementa la fsca del problema mediantetcnicas MEF.

Ensayos de medida de los niveles de vibracin de estructuras excitadas dinmicamente.

Realizacin de ensayos modales de indentificacin de parmetros modales y su comparacin con losclculos obtenidos por ordenador.

Ensayo dinmico de una estructura a escala en la mesa ssmica de 1 GDL del laboratorio y medida dela respuesta coparndola con el clculo realizado.

Visita al Centro de Experimentacin de Obras Pblicas (CEDEX) para ver el sismuldor ssmico de 6GDL , el ensayo de dinmico de via+balastro de lata velocidad y otros ensayos disponibles.

SEGUIMIENTO DEL ALUMNO Y CRITERIOS DE EVALUACIN

Se opta por uan metodologa de evalucin continua:

Asistencia a clase, especialmente prcticas.Desarrollo y presentacin de los temas propuestos.Realizacin de los ensayos pedidos.Clculo de las estructuras pedidas.

Evaluando, la capacidad de sntesis, liderazgo, organizacin, busqueda de informacin y contenidostcnicos de los trabajos.

BIBLIOGRAFA BSICA SOBRE LA MATERIA

Structural Dynamics, Tedesco, , , ,


BIBLIOGRAFA COMPLEMENTARIA

RECURSOS DE INTERNET

OBSERVACIONES Y OTROS DATOS

El horario de la ASIGNATURA ES NEGOCIABLE.


ESTRUCTURA DE CONTENIDOS (TEMAS)

CLCULO DINMICO DE ESTRUCTURAS (3203)

Introduccin a la dinmica de estructuras> Objetivos, temario y plan de trabajo.> Entronque disciplinar.> Integracin en la carrera.> Medios disponibles.> Perspectiva de futuro.Sistemas de 1 GDL. Cargas deterministas (Tema de Repaso).> Vibracin libre.> Carga armnica.> Carga peridica.> Carga impulso unitario.> Carga arbitraria.Sistemas de n GDL. Cargas deterministas (Temas de Repaso).> Solucin sincrnica.> Desacoplamiento modal.> Espacio modal/Espacio geometrico.> Vibracin libre.> Carga armnica.> Carga peridica.> Carga impulso unitario.> Carga arbitraria.Caracterizacin de los sitemas lineales> Linealidad.> Sistemas SISO y Sistemas MIMO.> Funcin de respuesta al impulso unitario (FRIU) en 1 GDL.> Funcin de transferencia (FT) y de respuesta en frecuencia (FRF) en 1 GDL.> Caracterizacin estructural con FRIU, FT y FRF en n GDL.Obtencin sistemtica de las matrices dinmicas> Coeficientes de influencia de flexibilidad.> Matriz de flexibilidad.> Matriz de rigidez.> Ejemplos de clculo.> Coeficientes de rigidez para elementos a flexin.> Matriz de masa: propiedades de inercia.> Valores propios con la matriz de rigidez.> Valores propios con la matriz de flexibilidad.> Condensacin esttica de la matriz de rigidez.Cargas aleatorias.> Procesos aleatorios/deterministas.> Comportamiento en el dominio del tiempo Funciones de densidad de probabilidad. Funciones de densidad de probabilidad. Funciones de distribucin de probabilidad.


- Distribucin gaussiana.- Distribucin de Rayleigh.> Comportamiento en el dominio de la frecuencia. Espectro instantneo. Autoespecto o espectro de potencia PWE. Densidad espectral de potencia PDS.> Procesos estacionarios.> Relacin entre dos variables aleatorias. Dominio del Tiempo.- Densidad de probabilidad conjunta.- Distribucin de probabilidad conjunta.- Varianza.- Coeficiente de correlacin cruzada.- Funcin de correlacin cruzada. Dominio de la Frecuencia.- Densidad espectral cruzada.- Coherencia.> Respuesta en frecuencia a una excitacin aleatoria.Control de vibraciones.> Absorcin de energia: tipos de amortiguamiento. Tipos de amortiguamiento. Amortiguamiento proporcional: modo normales. Amortiguamiento no proporcional: modos complejos.> Aislamiento de base pasivo.> Disipadores de energa pasivos.> Control activo de vibraciones - Estructuras inteligentes.Estructuras no lineales> No linealidad.> Respuesta de la estructura no lineal.> Respuesta en el dominio de la frecuencia.> Normativa y linealidad.Cadenas de medida y procesado de la seal.> Estructura de las cadenas de medida.> Acondicionadores de seal> Sensores. Sensores de temperatura. Micrfonos. Sensores de deformacin. Sensores de desplazamiento. Sensores de aceleracin. Sensores de velocidad. Sensores de fuerza.> Excitadores Explosivos Martillos de Impacto. Electrodinmicos. Servohidralicos.


> Analizadores dinmicos de seal. Estructura de funcionamiento tpica. Spectral Dynamics Brel & Kjaer PULSE IOMEGA> Procesado digital de la seal. Conversin analgica digital. Filtrado. Enventanado temporal. Enventanado en frecuencia. Deteccin.Espectros de respuesta.> Espectros de respuesta de furezas arbitrarias.> Fundamentos del anlisis en el dominio del tiempo.> Espectros de respuesta de terremotos.> Espectros de diseo de terremotos. Tendencias en los espectros de respuesta. Espectros de diseo de banda ancha. Influencias de las condiciones del suelo en los espectros de diseo. Estimacin del movimiento de base. Rerspuesta espectral de los sistemas de n GDL.> Respuesta de los sitemas de n GDL. Respuesta en el dominio del tiempo por superposicin modal. Analisis mediante el espectro de respuesta.> Analisis generalizadso de sistemas de 1 GDL. Formulacin del problema dinmico. Anlisis en el dominio del tiempo. Anlisis mediante el esepectro de respuesta.> Espectro de respuesta del equipamiento de los edificios. Criterios de movimiento dentro del edificio. Espectro de diseo para equipos dentro del edificio.> Respuesta no lineal. Respuesta elastoplstica. Espectros de rspuesta no lineales.> Normas o cdigos de diseo sismoresistente. Procedimiento ELF (Equivalente Estatic Lateral Force) del UBC (USA). Procedimiento DLF (Dynamic Lateral Force) del UBC. Procedimientos de la NCSR-02 espaola (RD 997/2002, de 27 de sep.) Procedimientos de Eurocdigo 8.Acciones dinmicas.> Explosiones y ondas de choque.> Cargas simicas: Terremotos y Tsunamis> Cargas de viento.> Cargas de trafico.> Cargas de maquinaria rotativa.> Cargas humanas: pisadas y saltos.Aeroelasticidad.


> Definiciones previas.> Modelos de fuerzas dinmicas.> Modelos de fuerzas aeroelsticas.> Inestabilidad inducida por el viento. Divergencia torsional. Flameo.> Tcnicas experimentales: Tuneles de viento. Tneles de viento de capa lmite. Tenel de viento aerodinmico.> Metodologas de estudios aeroelsticos.> Aeroleasticidad de puentes colgantes.Normativa de clculo dinmico de estructuras.> Espacio normativo.> Normativa Sismoresistente.> Normativa de Viento.> Normativa de Contaminacin Ambiental por Ruido y Vibraciones Calculo dinmico de estructuras asistido por ordenador.> Objetivos de clculo.> Estructurado del problema.> MEF: NASTRAN - ANSYS.> Programas de clculo de estructuras nacionales: CYPE, TRICALC.> Programas de clculo de estructuras internacionales: SAP2000, LUSAS.Modelos a escala.> Objetivos del modelado a escala.> Proceso de modelado.> Precisin de los modelos estructurales a escala.> Tipos de modelos estructurales.> Similitud y anlisis dimensional. Definiciones Tipos de similitud. Caractersticas de las observaciones. Anlisis dimensional. Forma de la ecuacin dimensional. El teorema de Buckingham o de Pi. Determinacn de los trminos de Pi. Teoria de los modelos a escala. Tipos de modelos y escalas.> Modelos para el estudio de vibraciones lineales. Reglas de los modelos a escala para los estudios de vibraciones. Notas prcticas para los modelos en ingeniera civil y edificacin. Simulacin de la masa artificial.> Modelos para el estudio de estructuras no lineales> Modelos para el estudio de estructuras de acero.> Modelos para estudiar depsitos de agua.> Diseo de modelos para la mesa ssmica.Tecnicas experimentales.> Instrumentacin de ensayos de medida de vibraciones.


> Instrumentacin de ensayos modales.> Uso de la mesa ssmica de 1 GDL.> Ensayos ambientales de vibraciones.> Ensayos de fatiga.


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