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Mecánica Computacional I: Elementos Finitos

Número de créditos europeos

3.6 ECTS

Carácter

Obligatoria

Unidad temporal

Primer cuatrimestre

Competencias:

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE1,CE2,CE15,CE17

Requisitos previos

Ninguno

Actividades formativas y su relación con las competencias

• Clases teóricas (CE1)• Prácticas tutoradas (CE1, CE2, CE15, CE17, CB1, CB2, CB4)• Trabajo individual (CE1, CE2, CE15, CE17, CB1, CB2, CB3, CB4)

Acciones de coordinación

Esta asignatura se coordinará con la de “Mecánica Computacional II: Elementos de Contorno” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos evitar solapes y/o vacíos en los contenidos, y uniformizar la nomenclatura empleada en las explicaciones.

Sistemas de evaluación y calificación

La asignatura se evalúa teniendo en cuenta los siguientes aspectos: (i) asistencia y participación en las clases (10%); (ii) trabajos en clase (40%); (iii) trabajo individual (40%) y (iv) Presentación/defensa del mismo (10%)

Descripción de contenidos

La enseñanza del Método de los Elementos Finitos forma parte de la formación de segundo ciclo de la mayoría de las titulaciones admitidas en el programa. En este curso se pretende profundizar el Método y analizar su aplicabilidad a elementos estructurales complejos, así como profundizar en aspectos teóricos y aplicados de índole avanzada.

Metodología:

Máster en Estructuras Pág. 1

El curso se impartirá mediante clases magistrales en sesiones teóricas, y sesiones prácticas mediante el programa FEAP. El Departamento dispone de este programa en código fuente, por lo que es posible abordar con él trabajos de gran interés pedagógico.

Programa

• Introducción al Método de los Elementos Finitos◦ Introducción: formulaciones integrales y métodos variacionales◦ El MEF para problemas de barras◦ Integración numérica e implementación informática◦ Análisis de error

• El MEF para problemas de flexión: barras◦ Vigas de Euler-Bernoulli.◦ Vigas de Timoshenko◦ Problemática de las vigas Timoshenko. Tipología.

• El MEF para problemas de flexión: placas y láminas◦ Placas delgadas. Teoría de Kirchhoff. Problemática◦ Placas gruesas. Teoría de Reissner-Mindlin.◦ Problemática y tipología de elementos.◦ La lámina como composición de elementos planos.◦ Elementos de lámina gruesa. Tipología.◦ Introducción a los elementos de lámina como sólido degenerado.

Bibliografía

OÑATE, E., Calculo de Estructuras mediante el Método de los Elementos Finitos Reddy, J.N. An Introduction to de Finite Element Method, McGraw-Hill, 1993 SMITH, I.M.; GRIFFITHS, D.V., Programming the Finite Eelement Method, Wiley, 1997 MACKIE,R.I, Object-Oriented Methods and Finte Element Analysis, Saxe-Coburg Pub, 2001 Cook R. D., Malkus D. S., Plesha M. E. y Witt R. J., Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4ª Ed., John Wiley & Sons, Inc. (2001) Hughes, T. J. R., Finite Element Method - Linear Static & Dynamic Finite Element Analysis, Dover Publ. (1987, reeditado en el 2000) Zienkiewicz O. C. y Taylor R. L., The Finite Element Method. Vol. 1: The Basis and Vol. 2: Solid Mechanics, 5ª Ed., Butterworth-Heinemann. (2000).


Mecánica computacional II: Elementos de Contorno


3.6 ECTS

Carácter

Optativa

Unidad temporal

Primer cuatrimestre

Competencias:

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE1,CE2,CE15,CE17

Requisitos previos

“Mecánica Computacional I: Elementos Finitos”


• Clases teóricas (CE1,CE15)• Prácticas tutoradas (CE1, CE2, CE15, CE17, CB1, CB2, CB4)• Trabajo individual (CE1, CE2, CE15, CE17, CB1, CB2, CB3, CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Mecánica Computacional I: Elementos Finitos” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos evitar solapes y/o vacíos en los contenidos, y uniformizar la nomenclatura empleada en las explicaciones.


La asignatura se evalúa teniendo en cuenta los siguientes aspectos: (i) asistencia y participación en las clases (10%); (ii) trabajos en clase (40%); (iii) trabajo individual (40%) y (iv) Presentación/defensa del mismo (10%)


El Método de los Elementos de Contorno no se imparte habitualmente en los planes de las titulaciones admitidas en el programa. Los objetivos de este curso son, por tanto, que los alumnos conozcan en profundidad la metodología que da lugar a las ecuaciones integrales en que se basa el método, así como aspectos numéricos relevantes para su implementación. Se pretende también que los alumnos conozcan las limitaciones del método y su aplicabilidad a través de prácticas tutoradas.


Metodología:

El curso se impartirá mediante clases magistrales en sesiones teóricas, y sesiones prácticas mediante el programa UPECE. El programa UPECE es un programa de carácter avanzado desarrollado por investigadores del propio Departamento, por lo que su código es totalmente accesible. Las prácticas podrán ser por tanto, de índole aplicada (resolución de problemas mediante el programa UPECE), o de mayor contenido científico, mediante el desarrollo de algún módulo o subrutina para el programa UPECE.

Programa:

1.- Introducción al método de los elementos de contorno

Fundamentos del método de los elementos de contorno El MEC para problemas de potencial. Tecnología de elementos: problemas planos

2.- El MEC para problemas elásticos

Problemas bidimensionales de elasticidad Problemas tridimensionales Técnicas complementarias: cargas repartidas, subregiones, problemas axilsimétricos,..

3.- Materiales avanzados

Ecuaciones constitutivas en materiales piezoelectricos, magnetoelectroelásticos y FGM Formulación de Elementos de contorno para materiales avanzados Aplicaciones

Bibliografía:

BREBBIA & DOMINGUEZ, Boundary Elements: an introductory course, CMP, 1992 ALIABADI & WROBEL, Boundary element method: Aplications in Solids and Structures, 2 vols, 2002, Wiley. BONNET, Boundary integrals equation methods for solids and fluids, Wiley, 1995 DOMINGUEZ, Boundary elements in Dynamics, CMP-Elsevier, 1993 LATIF SALEH, Crack growth in concrete using boundary elements, CMP, 1997 KYTHE, An introduction to Boundary Elements, CRC Press, 1995


Optimización y Computación Inteligente


3.6 ECTS

Carácter

Obligatoria

Unidad temporal

Primer cuatrimestre

Competencias:

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE3,CE12,CE17

Requisitos previos:

Ninguno

Actividades formativas y su relación con las competencias:

• Clase presencial sobre el concepto de Soft Computing y los paradigmas que la componen. Se realizan prácticas presenciales (CE3, CB2, CB4)• Clase presencial sobre los fundamentos e ideas básicas de los conjuntos difusos y de la lógica difusa. Se revisa bibliografía con aplicaciones en la ingeniería civil. Se explica como utilizar estos conceptos para resolver problemas concretos en ingeniería civil. Se realizan prácticas presenciales (CE3, CE12, CB2, CB4)• Clase presencial sobre los fundamentos de las RNA y se describen los modelos más importantes. Se revisa la literatura sobre aplicaciones de RNAs en la ingeniería civil. Se explica como utilizar estos conceptos para resolver problemas concretos en ingeniería civil. Se realizan prácticas presenciales (CE3, CE12, CB2, CB4)• Clase presencial sobre los fundamentos de la computación evolutiva y se detalla el funcionamiento de los algoritmos genéticos como paradigma más importante. Se revisa bibliografía con aplicaciones en la ingeniería civil. Se explica como utilizar estos conceptos para resolver problemas concretos en ingeniería civil. Se realizan prácticas presenciales (CE3, CE12, CB2, CB4)• Practicas tutoradas sobre todas las materias (CE3, CE12, CE17, CB1, CB2, CB4)• Trabajo individual (CE3, CE12, CE17, CB1, CB2, CB3, CB4)

Acciones de coordinación:

A través del coordinador del Máster, se realizan contactos con los profesores del Master, para que las aplicaciones utilizadas en este curso en el ámbito de la Ingeniería Civil, se encuadren en la línea de los Objetivos generales del Master.


Sistema de Evaluación y Calificación

1. Asistencia y participación en las sesiones presenciales (10%)2. Realización de prácticas tutoradas presenciales (40%) 3. Realización de prácticas individuales (50%).

Descripción de Contenidos

El objetivo del curso es dar una introducción a las técnicas de computación inteligente que se engloban bajo el paradigma de “Soft Computing”, cuyos paradigmas básicos están asociados a los problemas de optimización, modelado de la precisión y el aprendizaje a partir de datos, problemas presentes continuamente en el ámbito de la ingeniería. Se pretende presentar sus fundamentos y algunas aplicaciones en el ámbito de la ingeniería civil.

Metodología:

El curso se organizará mediante clases magistrales y trabajos de los estudiantes asociados a la aplicación de las técnicas de Soft Computing en el ámbito de la ingeniería civil.

Programa:

• Introducción a la Soft Computing• Lógica Fuzzy• Teoría de Conjuntos Difusos• Sistemas Difusos• Algunas aplicaciones en el ámbito de la ingeniería civil• Redes Neuronales• Introducción a las Redes Neuronales• Modelos de Redes Neuronales• Algunas aplicaciones en el ámbito de la ingeniería civil• Algoritmos Genéticos• Introducción a la Computación Evolutiva• Componentes y Funcionamiento de los Algoritmos Genéticos• Algunas aplicaciones en el ámbito de la ingeniería civil

Bibliografía

• Konar, Computational Intelligence: Principles, Techniques and Applications. Springer-Verlag, 2005.

• GJ Klir, B Yuan .Fuzzy sets and fuzzy logic: theory and applications. Prentice-Hall, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA. 1994.

• O. Cordón, F. Herrera, F. Hoffmann, L. Magdalena, Genetic Fuzzy Systems. Evolutionary Tuning and Learning of Fuzzy Knowledge Bases. World Scientific, 2001.

• J. Feldman, R. Rojas. Neural Networks: A Systematic Introduction. Springer, 1996.• SANCHEZ CAMPEROS, EDGAR NELSON y ALANIS GARCIA, ALMA YOLANDA. REDES NEURONALES. PRENTICE-HALL 2006• R. L. Haupt, S.E. Haupt, Practical Genetic Algorithms, Wiley, 2004.• Lourdes Araujo, Carlos Cervigón. Algoritmos evolutivos. Un enfoque práctico. (RA-MA EDITORIAL, 2009)• A.E. Eiben and J.E. Smith. Introduction to Evolutionary Computing. (Springer, 2003)


Procesos estocásticos


3.6 ECTS

Carácter

Obligatoria

Unidad temporal

Primer cuatrimestre

Competencias

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguiente competencias específicas:CE4, CE5, CE6, CE17

Requisitos previos

Conocimientos de grado de “Estadística” y “Teoría de la Probabilidad”


Clases teóricas (competencias CE4,CE5,CE6) Prácticas tutoradas (CE17) Trabajo individual (CB1,CB2,CB3,CB4)


Esta asignatura se coordinará con las de “Dinámica de Estructuras”, “Evaluación no destructiva y Calidad en Estructuras”, “Excitación Sísmica del Terreno” y “Fiabilidad y Daño Continuo”, mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos evitar solapes en los contenidos, y uniformizar la nomenclatura empleada en las explicaciones.


La asignatura se evalua de forma continua teniendo en cuenta los siguientes aspectos: (i) asistencia y participación en las clases (10%); (ii) trabajos en clase (40%); (iii) trabajo individual (50%). En aquellos casos en los que la evaluación continua no sea posible, o su resultado sea escaso se propondrá un examen específico.


Los contenidos se orientan a preparar al alumno para comprender y evaluar la incertidumbre intrínseca de los procesos y manejar técnicas de tratamiento de señales en los dominios de la frecuencia y del tiempo.


Programa

1. Fundamentos de la Teoría de la Probabilidad. Espacios de probabilidad. Variables aleatorias y vectores aleatorios.2. Procesos estocásticos y series temporales. Introducción. Definiciones. Función media y función de autocorrelación. Procesos estocásticos estacionarios y débilmente estacionarios. Procesos estocásticos ergódicos. Función de autocorrelación y espectro.3. Transmisión de vibraciones aleatorias. Señales y sistemas. Transmisión de vibraciones aleatorias a través de sistemas lineales e invariantes en el tiempo. Método de la respuesta frecuencial y método de la respuesta impulsiva. Cálculo de la respuesta frecuencial e impulsiva en un sistema definido por una ecuación diferencial ordinaria. Sistemas causales. Cargas estáticas.4. Autocorrelación, correlación cruzada y coherencia entre señales. Función de correlación cruzada y función de densidad espectral. Estimación de la función de densidad espectral a través del de los coeficientes de la transformada de Fourier. Función de coherencia

Metodología:

Se alternará la lección magistral en la que se expondrán los fundamentos teóricos de la materia con la realización de ejercicios prácticos de tratamiento de señales utilizando el entorno MATLAB. Con el fin de que el ritmo de la clase sea adecuado para que el alumno comprenda e interiorice los conceptos que se le presentan, las clases magistrales se realizarán principalmente en la pizarra, aunque se hará uso también de medios audiovisuales avanzados cuando sea necesario. Se propondrá asimismo al alumno que realice de forma individual el análisis completo de las señales temporales forzadora y de respuesta de un sistema, readacte un breve informe sobre el trabajo realizado y realice una presentación oral de su trabajo.

Bibliografía:

• Bendat, J.S. and A. G. Piersol. Random Data: Analysis & Measurement Procedures. Wiley-Interscience; 3rd edition. 2000. pp. 594

• Benjamin, J., A. Cornell, and H. Shaw. Probability, Statistics, and Decision for Civil Engineers. Mcgraw-Hill. 1970. pp. 684

• Emery, W.J.and R.E. Thomson. Data Analysis Methods in Physical Oceanography. Elsevier Science; 2nd Rev edition. 2001. pp. 658

• Kottegoda, N.T. and Rosso, R. Probability, statistics abd realibility for civil and environmental engineers. Mc Graw Hill, 1997 pp.735• Newland, D.E. An introduction to random vibrations, spectral and wavelet analysis, 1993 Longman Scientific & Technical pp 478.


Dinámica de estructuras


3.6 ECTS

Carácter

Obligatoria.

Unidad temporal

Primer cuatrimestre.

Competencias

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE1,CE2,CE7,CE12,CE15,CE18.

Requisitos previos

Conocimientos de resistencia de materiales y elasticidad. Conocimientos de estática de estructuras y cálculo matricial.


Clases teóricas (competencias CE1,CE7,CE12) Prácticas de laboratorio (competencia CE18) Prácticas de ordenador (competencia CE2) Trabajo individual (competencia CB1,CB2,CB3,CB4,CE15).

Las prácticas de laboratorio consisten en excitar modelos sencillos y registrar la respuesta con acelerómetros y transductores de desplazamiento. La respuesta obtenida experimentalmente se comparará a continuación con la predicción obtenida de aplicar los conocimiento adquiridos en las clases teóricas. Habrá también prácticas con ordenador para ejercitarse en el uso de los métodos paso a paso de integración directa de las ecuaciones del movimiento, y su aplicación a la obtención de la respuesta sísmica de estructuras.


Esta asignatura se coordinará especialmente con la de “Vibraciones de sistemas continuos” y “Proyecto sismorresistente avanzado”, a través de reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables.


La asignatura se evaluará en base a: (i) la asistencia a clase y tutorías así como la participación del alumno en las mismas (30%), y (ii) la realización de un trabajo individual en el que deberán aplicar los conocimientos adquiridos (70%).


Descripción de contenidos.

Presentar conocimientos fundamentales de dinámica y métodos que permitan al alumno evaluar la respuesta determinista de las estructuras en régimen lineal y no lineal, bajo cargas arbitrarias variables en el tiempo. El curso esta orientado hacia las estructuras civiles y de edificación. Entre los diferentes métodos posibles para discretizar la estructura y para formular las ecuaciones del movimiento, el curso se centra en los modelos de masas concentradas y en el planteamiento directo del equilibrio mediante el principio de d'Alembert. Los temas se abordan desde el enfoque determinista.

Programa:

(1) Respuesta dinámica de sistemas lineales de un grado de libertad bajo distintos tipos de cargas. Métodos de superposición. Análisis en el dominio del tiempo. Integral de Duhamel. Introducción al análisis en el dominio de la frecuencia. Transformadas de Fourier. (2) Respuesta dinámica de sistemas lineales de múltiples grados de libertad. Método de superposición modal. Coordenadas normales. Desacoplamiento de las ecuaciones del movimiento. Cálculo de la respuesta por superposición de desplazamientos modales. (3) Respuesta dinámica de sistemas bajo cargas generales. Métodos paso a paso. Conceptos generales. Métodos de integración numérica. Métodos de Newmark-Beta . Formulación incremental. (4) Definición de la acción sísmica mediante acelerogramas y espectros elásticos de respuesta. Método de cálculo sísmico basado en los espectros de respuesta. Caracterización del daño estructural.

Metodología

Los contenidos teóricos se impartirán mediante clases magistrales, que se complementarán con prácticas de laboratorio y prácticas con ordenador.

Bibliografía:

• Clough y Penzien: Dynamics of Structures. Segunda Edición, Mc Graw Hill, N. Y., 1993

• Chopra Anil K.: Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering. New York, Prentice-Hall, 2001.

• Hart, Gary C. y Kevin Wong: Structural dynamics for structural engineers. New York: Wiley, 1999.• Meskouris, Konstantin: Structural dynamics: models, methods, examples. Berlín: Ernst and Sohn, 2000

• Cheng, Franklin Y.: Matrix analysis of structural dynamics: applications and earthquake engineering. New York : Marcel Dekker, 2000.


Seminarios de ciencia e ingeniería de estructuras

Número de créditos europeos:

3,6

Carácter de la materia:

Optativa

Unidad temporal:

Primer y segundo cuatrimestre.

Competencias:

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE1, CE16

Requisitos previos:

Ninguno

Actividades formativas:

1- Participación en aproximadamente 8-10 seminarios periódicos impartidas por investigadores e ingenieros de prestigio internacional sobre temas de especialización en el campo de la ingeniería estructural (CB1, CB2, CB3, CB4, CE1, CE16) 2 - Participación mediante preguntas y discusión (CB2, CB3).3 - Elaboración de una memoria personal a partir de cada uno de los seminarios, que será evaluada (CB2, CB3, CE1, CE16).


Selección de conferenciantes invitados de acuerdo a objetivos del Máster, consultados por el coordinador del Master o el responsable de la asignatura, antes del inicio de curso, con los profesores del mismo. La coordinación tendrá como objetivo ofrecer una selección de conferencias variadas que cubran distintos aspectos de las temáticas abordadas en el Master.

Sistemas de evaluación y calificación:

Se exigirá asistencia al ochenta por ciento de los seminarios (6-8) de forma eliminatoria, y se pondrá la nota en función de la evaluación de la memoria individual realizada por cada alumno (100%).

Descripción de contenidos:

La información sobre las actividades del Seminario, es ampliamente difundida a través de página web y cartelería con indicación de resumen de contenidos y reseña biográfica del conferenciante, lugar y fecha, en el ámbito universitario y en colectivos profesionales, y el mantenimiento de la página web (http://www.ugr.es/~sjagg/), con registro histórico de seminarios, correctamente enlazada en la web del máster.Anualmente se realiza una decena de seminarios anualmente, entre los que han destacado:


http://www.ugr.es/~sjagg/

o De la Mecánica Racional a la del Medio Continuo. Marcelo Epstein (University of Calgary, Canada).o De los Diagramas de Armado a Flexión al Teorema de la Flexión. E. Hernández Montes (Universidad de Granada).o Puentes de pretensado sobre pilas hincadas para ferrocarril: The Mile Bridge, KY (USA). Fernando Moreu Alonso (ESCA Consultants, Inc.,Urbana, IL, USA)o La ingeniería de viento: Aerodinámica de Puentes. José Mª Terrés-Nicoli (Grupo de Dinámica de Fluidos Ambientales, CEAMA).o Modelo discreto de dislocaciones en redes cristalinas. P. Ariza (Caltech, EEUU).o I-girders under eccentric patch loading. Experimental & numerical análisis. B. Scepanovic (University of Serbia-Montenegro).o Seismic performance of modern concentrically braced frames. P. Uriz (University of Berkeley, CA, USA).o Nonlinear Static (Pushover) Analysis and Seismic Response Prediction. M. Aschheim (Santa Clara University, USA).o Application of advanced composites in civil structures. Dr. Sang-Youl Lee (University of Seoul, Republic of Corea).o Uso de sistemas de control pasivo en estructuras sismorresistentes. Fundamentos y aplicación práctica. Dr. Amadeo Benavent (Universidad de Granada).o Últimos avances de la investigación experimental en ingeniería sísmica en Japón: la nueva mesa sísmica E-DEFENSE. Prof. Satoshi Yamada (Tokyo Institute of Technology, Japan).o El Terremoto de Alhucemas del 24/02/04. Vulnerabilidad sísmica de edificios. J. R. Arango (Universidad de Granada).o North American Railroad Structures: Overview and Design Methods. R. Edwards (University of Illinois, USA).o NDE of prestressed tendons. Dr. Byeong Hwa Kim. Steel Structure Research Laboratory, Research Institute of Industrial Science & Technology (RIST), Korea.o Simulación numérica mediante el MEF de zonas costeras de gran impacto ambiental. Prof. Ignasi Colominas, Universidad de A Coruña.o Índice de daño por sismo y capacidad de deformación lateral en columnas de hormigón armado sometidas a cargas laterales cíclicas. Prof. Mario Rodríguez, Universidad Autónoma Nacional de México.o Simulación de soldadura y deposición de metal mediante elementos finitos. Prof. M. Chiumenti. CIMNE, UPC.o Crack Initiation at Stress Concentration Points in Brittle Materials. Prof. D. Leguillon. Institut JLRA – CNRS UMR 7190 Université Pierre et Marie Curie (Paris 6), France.o Energy-Momentum Algorithms for the Dynamics of Elastoplastic Solids. AProf. Francisco Armero, University of California at Berkeley, USA.o Modelling the Motion of Material Interfaces. Prof. Rohan Abeyaratne Massachusetts Institute of Technology, USA & MIT-Singapore Alliance for Research and Technology (SMART) Singapore.o Micro and Macro Modeling of Contact and Friction. Prof. Alan Needleman. Department of Materials Science & Engineering at the University of North Texas, Denton, Texas, USA. o Patrones 3D en grietas cerámicas ante impacto. Prof. Raul Radovitzky, Dept. Of Aeronautics and Astronuatics, MIT, Cambridge, MA, EE.UU.


Evaluación no destructiva y calidad en estructuras


3,6


Optativa

Unidad temporal:

Primer cuatrimestre.

Competencias:

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE3, CE5, CE8, CE10, CE11, CE12, CE15, CE18

Requisitos previos:

“Procesos estocásticos”, “Dinámica de Estructuras”, “Mecánica computacional I: elementos finitos”


1 - Clases teóricas (CE3, CE5, CE8, CE10, CE11, CE12, CB1, CB2, CB3, CB4).2 - Prácticas de laboratorio orientadas al conocimiento de los principios físicos y manejo de equipos usados en la industria y práctica en obra civil (CE5, CE8, CE12, CE18).3 - Presentación de trabajos teórico individual tutorado sobre el contenido del curso en grupo (CE5, CE8, CE12, CE15, CE18, CB1, CB2, CB3, CB4).


Coordinación con los contenidos de las asignaturas de “Análisis modal y detección de daño”, “Optimización y computación inteligente”, “Mecánica computacional I: elementos finitos” y Mecánica computacional II: elementos de contorno”, mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones


Asistencia (10%) y participación en clase (10%) y evaluación de trabajo individual práctico por el alumno (60%) y defensa del mismo (20%).


Se pretende difundir el crecimiento en la importancia de los conceptos de seguridad y control de calidad. Se muestran el espectro de técnicas existentes para monitorizar daño, y se profundiza en la basada en ultrasonidos, como paradigma especialmente desarrollado. A continuación se proporciona una visión de los últimos avances comerciales y en investigación. Se complementa el curso con practicas de laboratorio, en la que se caracterizan materiales y su deterioro mediante equipos de ultrasonidos.


Programa:

• Introducción a la END• END clásica• Introducción a Problemas Inversos• END basada en modelos• Técnicas ultrasónicas avanzadas• Técnicas ultrasónicas en desarrollo• Ponencia de trabajos de investigación• Prácticas en laboratorio: caracterización por ultrasonidos de propiedades mecánicas.

Bibliografía:

- J. Krautkrämer and H. Krautkrämer. Ultrasonic testing of materials (4th edition). Springer-Verlag, 1990.- Ronnie K. Miller. Nondestructive testing handbook, volume 5. American society for nondestructive testing, 5 edition, 1986.- Y. H. Pao and C. C. Mow. Diffraction of elastic waves and dynamic stress concentrations. New York, Crane, Russak, 1973.- Igor Aleksandrovich Viktorov. Rayleigh and Lamb Waves. Plenum Press, New York, 1967.- K. F. Graff. Wave motion in elastic solids. Dover, 1975.- S. Kubo, editor. Inverse Problems. Atlante Technology Publications, 1993.- K. Aki and P. Richards. Quantitative seismology. Theory and methods. Vol I. Freeman, 1986.- G. W. Farnell and E. L. Adler. Physical Acoustics, principles and methods, Vol. XI. W. P. Mason and R. N. Thurston, 1972.- C. R. Hill, J. C. Bamber, and G. R. Haar, editors. Physical principles of medical ultrasonics. Wiley, second edition edition, 2004.- G. R. Liu and X. Han, editors. Computational Inverse Techniques in Nondestructive Evaluation. CRC Press, 2003.- P. N. Marty, M. J. S. Lowe, and P. Cawley. Finite element predictions of guided ultrasonic wave fields generated by piezoelectric transducers. In D. O. Thompson and D. E. Chimenti, editors, Review of Progress in Quantitative- A. V. Oppenheim and R. W. Schaffer. Discrete-time signal Processing. Englewood Cliffs, New Jersey Prentice Hall, 1989.


Análisis modal y detección de defectos


3.6 ECTS

Carácter

Optativa.

Unidad temporal

Segundo cuatrimestre

Competencias

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE3, CE7, CE9, CE11, CE12, CE18

Requisitos previos

“Procesos estocásticos”, “Dinámica de Estructuras”, “Mecánica Computacional I: Elementos Finitos”


• Clases teóricas (CE3, CE7, CE9, CE11, CE12, CB1, CB2, CB3, CB4)• Prácticas tutoradas (CE3, CE7, CE9, CE11, CE12, CE18)• Prácticas de laboratorio (CE7, CE9, CE11, CE12, CE18)• Trabajo individual o en grupo (CE3, CE7, CE9, CE11, CE12, CE18, CB1, CB2, CB3, CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Dinámica de Estructuras” y “Procesos Estocásticos” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


Asistencia y participación en las sesiones presenciales (10%). Realización de prácticas tutoradas presenciales (40%) Realización de prácticas individuales (35%). Presentación del trabajo de la asignatura (15%)


El objetivo del programa es familiarizar a los alumnos con el Análisis modal de estructuras, en su vertiente teórica como experimental, y tanto en su enfoque clásico como operacional, así como los métodos derivados de este análisis para la identificación de parámetros mecánicos y defectos en estructuras reales y capacitar al mismo para su utilización en sistemas estructurales simples.


Metodología:

Se alternará la lección magistral en la que se expondrán los fundamentos teóricos de la materia con la realización de ejercicios prácticos y experimentales de demostración y uso de los equipos necesarios para el análisis modal experimental

Programa:

1. Análisis modal

a. Análisis modal teórico y experimentalb. Análisis en frecuencia de señales vibratoriasc. Métodos de ajuste de parámetrosd. Validación de los modelose. Uso de los parámetros modalesf. Instrumentación y montajes para el análisis modalg. Aspectos prácticos del análisis modal experimentalh. Práctica de análisis modal experimental de una estructura simple

2. Análisis modal operacional (OMA)

a. Diferencias entre análisis modal experimental y operacional.b. Identificación de sistemas estructurales mediante OMA.c. Actualización de modelos basados en Elementos Finitos.d. Detección de daño estructural basado en OMA.e. Ejemplo de aplicación práctica de análisis modal operacional.

Bibliografía:

ROSSITER, J.A., Model based predictive control, CRC PRESS, 2003 WENZEL, H.; PICHLER, D., Ambient vibration monitoring, 2005, Wiley DOEBLING, S.W., et al, damage identification and Health Monitoring of Structural and Mechanical System form changes in their Vibration cheracteristics: A literature Review, Los Alamos Natl Lab, 1996 W. HIELEN, W.; LAMMERS, S.; SAS, P., Modal Analysis Theory and Testing,Katholieke Universiteit Leuven, 1997 EWINS, D.J., Modal Testing: Theory, Practice and Application (2ª ed.), Rerearch Studies Press, 2000 MAIA, N.M.M.; SILVA, J.M.M., Theoretical and Experimental Modal Analysis, Research Studies Press, 2000 WENZEL, H., Health Monitoring of Bridges, 2009, Wiley

PEETERS, B., System Identification and Damage Detection in Civil Engineering, PhD thesis, Department of Civil Engineering, K.U.Leuven, Belgium, December 2000.


Fiabilidad y daño continuo


3,6


Optativa

Unidad temporal:

Segundo cuatrimestre.

Competencias:

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE3, CE5, CE10, CE12, CE15, CE17

Requisitos previos:

“Procesos estocásticos”, “Dinámica de Estructuras”, “Mecánica computacional I: elementos finitos”.


1. Clases teóricas (competencias CE3, CE5, CE10, CE12)2. Prácticas informáticas orientadas al conocimiento de los principios de la fiabilidad y daño

continuo (competencias CE5, CE15, CE17, CB1, CB2, CB3, CB4).


Coordinación con los contenidos de las asignaturas “Análisis modal y detección de daño”, “Optimización y computación inteligente”, “Mecánica computacional I: elementos finitos” y “Evaluación no destructiva y calidad en estructuras”, mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones


Participación en clase (30%) y evaluación de un trabajo práctico por el alumno (70%).


Se pretende proporcionar a los alumnos los conocimientos y práctica necesarios para el análisis de fiabilidad estructural. El enfoque principal del curso es en las aplicaciones prácticas de la fiabilidad estructural, proporcionando los conceptos básicos, su interpretación y demostrando su uso mediante ejemplos y aplicaciones de interés ingenieril.


Programa:

- Conceptos básicos de fiabilidad en la ingeniería- Procesamiento de la información estocástica- Variables aleatorias básicas y modelización- Métodos de análisis de la fiabilidad. Métodos de fiabilidad de primer orden- Fiabilidad de sistemas- Métodos estocásticos de acumulación de daño. Formulación e implementación.- Ejemplos de aplicación de fiabilidad en ingeniería civil y en fenómenos físicos de acumulación de daño

Bibliografía:

• SUNDARARAJAN, C., Probabilistic Structural Mechanics Handbook. CHAPMAN & HALL, 1995• CRUSE, T. A., Relialility Based Mechanical Design, Marcel Dekker, 1997• CASCIATI, F. & FAVARELLI, L., Fragility Analysis of Complex Structural Systems, J. Wiley, 1991• AUGUSTI, G., BARATTA, A. & CASCIATI, F., Probabilistic Methods in Structural Engineering, Chapman and Hall, 1984• BIROLINI, A., Reiliability engineering: theory and practice, Springer, 1999• DITLEVSEN & MADSEN, Structural reliability Methods, Wiley, 1996• HALDAR & MAHADEVAN, Reliability Assessment using Stochastic Finite Element Analysis, Wiley, 2000• NOWAK & COLLINS, Reliability of Structures, McGraw-Hill, 2000• SCHEINER, Introduction to safety and reliability of structures, IABSE-AIPC-IVBH, 1997• LARSON, H.J, Introduction to probability theory and Statistical Inference. Wiley, New York, 1982.

Artículos importantes:

• Ang A, Cornell C.A., 1974. Reliability bases of structural safety and design. Journal of the structural division. Vol. 100, No ST9, pp. 1755-1769.• Hasofer A, Lind N., 1974. Exact and invariant second-moment code format. J of the engng mechanics division. Vol. 100, No EM1, pp. 111-121.


Vibraciones de Sistemas Continuos


3.6 ECTS

Carácter

Optativa.

Unidad temporal

Primer cuatrimestre

Competencias


Requisitos previos

“Dinámica de Estructuras”


Se impartirán los contenidos de la asignatura en clases presenciales divididas en sesiones. Las clases serán en su mayoría de tipo lección magistral, si bien a lo largo de las mismas se realizarán prácticas expuestas como aplicación de la teoría impartida. Éstas prácticas se realizarán tanto mediante desarrollos manuales como mediante el uso de programas informáticos. Al finalizar la materia impartida se planteará a los alumnos el trabajo individual que deberán realizar, recibiendo tutorías semanales en las que pueden asistir para recibir orientación, resolver dudas y ampliar conocimientos.

La relación de las actividades formativas con las competencias son las siguientes:

- Clases teóricas (competencias CE7,CE9,CE14)- Prácticas tutoradas (CE8)- Trabajo individual (CB1,CB2,CB3,CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Dinámica de estructuras” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos evitar solapes en los contenidos, y uniformizar la nomenclatura empleada en las explicaciones.


La asignatura se evaluará teniendo en cuenta: (i) asistencia a clase y tutorías y la participación del alumno en las mismas (30%), (ii) realización de un trabajo individual en el que deberán aplicar los conocimientos adquiridos (70%).



Se presenta un tratamiento analítico (exacto) de las vibraciones en sistemas de masa y elasticidad distribuida, cuyos ejemplos más representativos son, por orden de dificultad creciente, los cables, vigas y placas (isótropas y ortótropas).Se presentan los métodos clásicos (newtonianos) para formular las ecuaciones diferenciales del movimiento y, a continuación, la metodología unificada o lagrangiana. Se resolverán ejemplos ilustrativos, propios de la ingeniería civil, mediante desarrollo manual y también empleando programas como Matlab o Mathematica.

Contenidos

Parte I: Formulación clásica o Newtoniana (1,8 créditos ECTS)

1. La viga simplemente apoyada 2. El problema de autovalores en sistemas continuos 3. Vibraciones transversales de cables4. El amortiguamiento estructural en la vibración de vigas5. Ejemplos. Estructuras de acero6. Vibraciones de placas ortótropas 7. El problema de la Carga Móvil

Parte II: Formulación variacional o Lagrangiana (1,8 créditos ECTS)

1. Modelado geométrico y mecánico 1D de las piezas alargadas2. Aplicación al estudio de la torsión mixta y de las vibraciones transversales y axiales de la

viga recta3. Modelado geométrico y mecánico 2D de las láminas delgadas4. Aplicación a la placa recta y a la lámina cilíndrica

Bibliografía:

• Dynamics of Structures. J.L. Humar• Analytical Methods in Vibrations. Leonard Meirovitch• Vibration of Plates. Arthur Leissa• Formulas for Natural Frequency and Mode Shape. R.D. Blevins • Ingeniería de Puentes. Análisis Estructural. Salvador Monleón• Curso de Puentes. Salvador Monleón• Análisis de vigas, arcos, placas y láminas: una presentación unificada. Salvador Monleón• Vibration Problems in Engineering. W. Weaver, S.P. Timoshenko, D.H. Young• Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. A.K. Chopra• Dynamics of Structures. R.W. Clough, J. Penzien


Proyecto sismorresistente avanzado


3.6 ECTS

Carácter

Optativa.

Unidad temporal


Competencias

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguiente competencias específicas:CE5,CE8,CE9,CE10,CE13,CE14,CE17

Requisitos previos

"Dinámica de Estructuras". Se recomienda también tomar los cursos de "Vibraciones en sistemas continuos" y "Excitación sísmica del terreno".


- Clases teóricas (competencias CE5,CE9,CE10,CE13,CE14)- Prácticas tutoradas (CE8,CE17)- Trabajo individual (CB1,CB2,CB3,CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Dinámica de Estructuras” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


La asignatura se evaluará en base a: (i) la asistencia a clase y tutorías así como la participación del alumno en las mismas (30%), y (ii) la realización de un trabajo individual en el que deberán aplicar los conocimientos adquiridos (70%).


A nivel teórico, se pretende que el alumno entienda las bases de las diferentes metodologías de proyecto sismorresistente, con énfasis en la basada en el balance energético de Housner-Akiyama. Se parte de los planteamientos iniciales de Housner y se sigue su desarrollo a través otros investigadores (Akiyama, Galambos, Bertero etc. ) hasta la actualidad. Esta metodología se contrasta con otros enfoques en uso (métodos basados en la resistencia o en el desplazamiento, método del empuje incremental etc.), buscando con ello que el alumno entienda las ventajas e


inconvenientes de cada enfoque en el marco del nuevo paradigma del proyecto basado en prestaciones.

A nivel más práctico o tecnológico, se pretende también que el alumno conozca las técnicas avanzadas de proyecto sismorresistente basadas en el uso de sistemas de control activo, pasivo o híbrido de estructuras. Estas técnicas se contrastan con las convencionales basadas en el proyecto por capacidad y los sistemas porticados del tipo "viga débil-columna fuerte".

Contenidos:

Técnicas avanzadas de proyecto sismorresistente. Introducción a los sistemas de control de estructuras sometidas a terremotos. Sistemas de control pasivo. Sistemas de control activo. Sistemas híbridos.

Los objetivos del proyecto basado en prestaciones y metodologías para alcanzar sus objetivos. Los métodos basados en los desplazamientos. El método del empuje incremental. Estructuras de hormigón armado. Estructuras de acero. Criterios del cálculo por capacidad.

La metodología del proyecto sismorresistente basada en el balance energético de Housner-Akiyama. Input de energía en sistemas de un grado y de varios grados de libertad. Espectros de input de energía. Aplicación de los métodos de proyecto sismorresistente basados en el balance energético. Caracterización del daño estructural.

Metodología:

Se intercalan clases magistrales con ejercicios prácticos realizados por los alumnos bajo la supervisión de los profesores.

Bibliografía:

• Clough & Penzien, Dynamics of Structures. Segunda Edición, Mc Graw Hill, N. Y., 1993• Chopra Anil K, Dynamics of structures: theory and applications to earthquake engineering. New York, Prentice-Hall, 2001• Akiyama, Hiroshi. Metodología de proyecto sismorresistente de edificios basada en el balance energético. Barcelona: Reverté S.A., 2003• Bozzo, L. M. , Barbat A. Diseño sismorresistente de edificios: técnicas convencionales y avanzadas. Barcelona: Reverté S.A., 1999• Soong, T.T.; Dargush, G.F. Passive energy dissipation systems in structural engineering. New York: Wiley, 1997.


Excitación sísmica del terreno


3.6 ECTS

Carácter

Optativa.

Unidad temporal


Competencias


Requisitos previos

“Procesos estocásticos”, “Dinámica de Estructuras”


- Clases teóricas (competencias CE5,CE9)- Prácticas tutoradas (competencias CE15)- Prácticas de campo y de ordenador (competencias CE17)- Trabajo individual (competencias CB1,CB2,CB3,CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Dinámica de Estructuras” y “Procesos Estocásticos” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


Asistencia y participación en las sesiones presenciales (10%).Realización de prácticas tutoradas presenciales (40%) Realización de prácticas individuales (50%).Realización de un trabajo bibliográfico (opcional, 20%).


1. Comprensión de los fenómenos involucrados en la generación de movimientos sísmicos y de su trasmisión a la superficie y los factores que influyen en la severidad de la sacudida. 2. Conocimiento de las técnicas de detección y análisis de los sismos.3. Interpretación de los parámetros que definen el movimiento intenso del suelo y estudio de su relación con los daños a estructuras.


4. Discusión de los métodos de estima de los movimientos sísmicos probables en localizaciones determinadas.

Programa

Teoría:

Peligrosidad, vulnerabilidad y riesgo sísmico. Factores que influyen. Características y efectos de las sacudidas sísmicas. Fenómenos inducidos. Radiación de la fuente sísmica en campo próximo y lejano. Atenuación sísmica. Efectos de sitio. Detección y análisis del movimiento del suelo. Caracterización: leyes de escala, valores pico y dominantes, parámetros espectrales. Predicción del movimiento del terreno. Aceleración básica. Métodos de estima teóricos, semiempíricos y empíricos de la respuesta de sitio. Escenarios sísmicos. Lecciones aprendidas en terremotos.

Prácticas:

- Manejo de un acelerógrafo y de un sismógrafo para registro de ruido sísmico.- Análisis de acelerogramas mediante un programa en PC.- Obtención de parámetros de la sacudida.- Estima de la respuesta local.

Bibliografía:

1. AKI, K.; RICHARDS, P. G., (2002): Quantitative Seismology (second edition). University Science Books. Sausalito, Cal.2. he Architectural Institute of Japan: Earthquake motion and ground condition. Ed. Maruzen Ltd. Tokyo 19933. COBURN A. & SPENCE R. (1992, 2002). Earthquake protection. John Wiley & Sons Ltd.4. KANAI, K. (1983): Engineering Seismology. University of Tokyo Press. Tokyo5. LAY, T& T. WALLACE (1996). Modern Global Seismology. Academic Press, 19956. Lee, W.K.; H. Kanamori; P.J. Jennings; C. Kisslinger (editores) (2002): International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. Academic Press7. MENA, U. (2002). Evaluación del riesgo sísmico en zonas urbanas. Tesis Doctoral. Univ. Pol. Cataluña. Consultable en: http://www.tesisenxarxa.net/ 8. PROVIDAKIS, C. P.: YEROYANNI, M., Earthquake strong ground motion evaluation. European Comission. DGS9. REITER, L., Earthquake Hazard Analysis. Columbia University Press, N. Y., 199110. SHEARER, P. M. (1999): Introduction to Seismology. Cambridge University Press.11. TIEDEMANN, H. (1992). Earthquakes and volcanic eruptions: a handbook on risk assesment. Swiss reinsurance Co. Zurich, Switzerland.12. WALD, D. J.; B. C. WORDEN, V. QUITORIANO, AND K. L. PANKOW (2005). ShakeMap Manual: Technical Manual, User’s Guide, and Software Guide Techniques and Methods 12-A1 U.S. Department of the Interior . U.S. Geological Survey . 134 pp. Consultable en: http://earthquake.usgs.gov/shakemap


http://earthquake.usgs.gov/shakemap

http://www.tesisenxarxa.net/

Deformación en Hormigón Estructural


3,6


Optativa

Unidad temporal:


Competencias:

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE6, CE10, CE11, CE13, CE18

Requisitos previos:

“Mecánica computacional I: elementos finitos”


1 – Clases teóricas para la exposición de los distintos modelos del hormigón y del acero, a la descripción de sus peculiaridades y a la recopilación de información de publicaciones recientes relativas a este tema, en revistas especializadas (competencias CE6, CE10, CE11, CE13, CB1, CB2, CB3, CB4). 2 - Trabajo teórico ó práctico que el alumno irá desarrollando. El trabajo será preferentemente a propuesta del alumno en función de las clases dadas. La extensión se fijarán en función del interés de cada alumno sobre el tema a tratar, si bien los mínimos serán fijados por el profesor en clase (competencias CE13, CE18, CB1, CB2, CB3, CB4).4 - Se fijarán una serie de tutorías para resolver las dudas que vayan surgiendo al alumno a medida que desarrolla su trabajo (competencia CB4).


Coordinación con los contenidos de las asignaturas de “Uniones metálicas semirrígidas” y “Aplicaciones de la Mecánica de la Fractura al hormigón estructural”, mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


Asistencia (30%) y participación en clase (20%) y evaluación de un trabajo práctico realizado por el alumno (50%).



(1) Modelos tensión deformación de Hormigón(2) Fluencia y retracción(3) Modelos de hormigón confinado(4) Diagramas de acero a compresión. Deformación natural e ingenieril(5) Deformación a largo y corto plazo. Diagramas momento curvatura

Bibliografía:

1. Hormigón Estructural. Hernández Montes, Enrique. Editorial Universidad de Granada. 20022. Seismic design of Reinforced Concrete. Paulay and Priestley. Ed. Wiley and Sons. New York. 19923. Prestressed Concrete Structures. Collins and Mitchell. Ed. Prentice may. New Jersey. 1991


Uniones metálicas semirrígidas


3,6


Optativa

Unidad temporal:


Competencias:

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE6, CE11, CE14

Requisitos previos:

“Mecánica computacional I: elementos finitos”


1. Clases teóricas (competencias CE6, CE11, CE14)2. Prácticas tutoradas (competencias CE14, CB4).3. Trabajo de investigación individual. (competencias CE14, CB1, CB2, CB3, CB4).


Coordinación con los contenidos de las asignaturas de ““Mecánica computacional I: elementos finitos” y “Deformación en hormigón estructural”, mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


Participación en clase (30 %), evaluación de trabajo individual (60 %) y Presentación del mismo (10%).


Estudio de las uniones semirrígidas. Estudio de su comportamiento. Ventajas de este tipo de uniones. Dimensionamiento de uniones metálicas semirrígidas.

1. Introducción. Clasificación de las uniones.2. Modelización de las uniones.3. Uniones soldadas.4. Uniones atornilladas: componentes básicos.5. Ductilidad de las uniones.


Bibliografía:

1. Handbook of structural steel connection design and details. Akbar R. Tamboli.McGraw-Hill.2. Structural steel semirrigid connections. Faella, Piluso and Rizzano. CRC.3. Eurocódigo 3, Parte 1-8.


Aplicaciones de la Mecánica de la Fractura al Hormigón Estructural


3.6 ECTS

Carácter

Optativa.

Unidad temporal


Competencias

El alumno deberá adquirir las siguientes competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4y las siguientes competencias específicas:CE2, CE6, CE11, CE13, CE18

Requisitos previos

“Mecańica Computacional II: Elementos Finitos”, “Deformación en hormigón estructural”


(1) Clases teóricas (CE6, CE13)(2) Prácticas tutoradas (CE2, CE6, CE11, CE13, CB1, CB2, CB4)(3) Prácticas de laboratorio (CE6, CE11, CE13, CE18, CB1, CB2, CB4)(4) Trabajo individual (CE2, CE6, CE11, CE13, CE18, CB1, CB2, CB3, CB4)


Esta asignatura se coordinará con la de “Deformación en hormigón estructural” mediante reuniones al inicio de curso y al final del mismo de sus responsables. La coordinación tendrá como principales objetivos que no existan solapes en los contenidos, y que se uniformice la nomenclatura empleada en las explicaciones.


Asistencia y participación en las sesiones presenciales (10%).Realización de prácticas tutoradas presenciales (40%) Realización de trabajo individual (50%).


La mecánica de la fractura aplicada al hormigón estructural ofrece soluciones y métodos de análisis para el comportamiento de este material alternativas a las obtenidas con métodos elementales basados en la mecánica de medios continuos y comportamiento elástico-lineal del material. En este curso se introduce esta disciplina exponiendo los conceptos de la MF para materiales cuasifrágiles, incluyendo modelos cohesivos y se analiza el denominado “efecto tamaño”. Se muestran los modelos de comportamiento para este material disponibles en ABAQUS y su aplicación al hormigón estructural. El curso se complementa con ensayos de


laboratorio donde se obtiene la energía a fractura del hormigón, se observa el crecimiento de grieta y se analiza el efecto tamaño mostrado por la zona de ligamento del material.

Metodología

Los contenidos teóricos se impartirán mediante clases magistrales, que se complementarán con prácticas tutoradas presenciales, prácticas de laboratorio y prácticas con ordenador. Los alumnos realizarán un trabajo individual tutorado sobre el contenido del curso.

Programa:

1. Necesidad de aplicación de la mecánica de la fractura al hormigón estructural.2. Introducción. Modelos de fisura cohesiva de Barenblatt.3. Modelos cohesivos aplicables al hormigón estructural.4. El efecto tamaño en el hormigón estructural.5. Ensayos de determinación de parámetros de fractura en hormigón: Aplicabilidad de la MFEL.6. Aplicación de los modelos cohesivos mediante el MEF.7. Modelos para hormigón en ABAQUS I.8. Modelos para hormigón en ABAQUS II.9. Modelos multiescala.10. Aplicación a hormigones de altas prestaciones.

Bibliografía

• Anderson T.L. Fracture mechanics. Fundamental and applications. CRC Press, 1991.

• Bazant Z.P. and Planas J. Fracture and size effect in concrete and other quasibrittle materials. CRC Press, 1998.

• Bazant Z.P. Scaling of structural strength. Elsevier, 2002.

• Bazant Z.P. and others. Fracture mechanic of concrete: Concepts, models and determination of material properties. Commite 446 ACI, 1992.

• Carpinteri A. Applications of fracture mechanics to reinforced concrete. Elsevier Applied Science, 1992.

• Hillerborg A., Modí©er M. and Petersson P.E. Analysis of crack formation and crack growth in concrete by means of fracture mechanics and finite elements. Cement and Concrete Research V.6. pp: 773-782, 1976.

• Maekawa K., Pimanmas A. and Okamura H. Nonlinear mechanics of reinforced concrete. Spon Press, 2003.

• Karihaloo B.L. Fracture mechanics and structural concrete. Longman Scientific & Technical, 1995.

• Shah, S.P. and Carpinteri, A. Fracture mechanics. Test methods for concrete. RILEM Report 5. Chapman and Hall, 1991.

• Shah, S.P., Swartz S.E. and Ouyang C. Fracture mechanics of concrete: Applications of fracture mechanics to concrete , rock and other quasibrittle materials. John Wiley and Sons, 1995.

• Van Mier, J.G.M. Fracture Processes of Concrete. CRC Press, 1997.

• Varios. Determination of the fracture energy of mortar and concrete by mean of three-point bend tests on notched beams. 50-FMC RILEM Draft Recommendation. Materials and Structures V.18. pp: 285-290, 1985.

• Varios. Determination of fracture parameters (KIC s and CTODc) of plain concrete using treepoint bend tests. RILEM Draft Recommendation. Materials and Structures V.23. pp: 457-460, 1991.


• Varios. Size-effect method for determining fracture energy and process zone size of concrete.• TC-89-FMT RILEM Draft Recommendation. Materials and Structures V.23. pp: 461-465, 1991.

• Varios. Quasibrittle fracture scaling and size effect. RILEM Final Report. Materials and Structures V.37. Pp: 547-568, 2004.


Trabajo Fin de Máster

Denominación:

TRABAJO FIN DE MASTER


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Carácter:

OBLIGATORIO

Unidad temporal:

TRAS LA FINALIZACIÓN DEL PERIODO DOCENTE

Competencias:

Competencias básicas:CB1, CB2, CB3, CB4Competencias específicas:CE15, CE16, CE17, CE18

Requisitos previos:

36 créditos ECTS según la propuesta de materias reflejada en esta memoria

Actividades formativas y su relación con las competencias:

• El estudiante realizará tareas de busqueda de información, y propondrá al tutor objetivos específicos dentro de los generales que se le hayan planteado (competencias CE15, CB1, CB2, CB4).

• A través de tutorias de cadencia mínima semanal, el estudiante desarrollará las técnicas/métodos necesarios para la consecución de los objetivos propuestos en el trabajo, bien de índole experimental, analítico o computacional, o bien de carácter más aplicado (competencias CE17, CE18, CB1, CB2, CB4).

• A través de tutorias de cadencia mínima semanal, el estudiante desarrollará la memoria escrita, según el formato adecuado al carácter de su trabajo, bien aplicado, bien de iniciación a la investigación (competencias CE16, CB1, CB2, CB4).

• Finalmente, el estudiante resumirá el trabajo desarrollado para su presentación y defensa pública (competencias CB3).


A través del tutor académico, el alumno recibirá tutorias de aquellos profesores del Master que mayor relación puedan tener con las actividades que esté realizando dentro de la Línea de Investigación Propuesta.



El estudiante realizará informes orales y/o escritos al tutor del trabajo. Redactará una memoria final de trabajo y, trás el visto bueno del tutor, la presentará ante un tribunal para su defensa, en un acto público.

Breve descripción de contenidos:

Los contenidos concretos se ajutarán a las líneas de investigación que a continuación se listan.

Líneas para la realización del Trabajo Fin de Master

1. Adaptación del modelo de tensión-deformación propuesto por el eurocódigo-2 a hormigón confinado (calculo avanzado), Hernández Montes, Enrique (UGR)2. Estudio de vigas de acero de alma aligerada para zonas sísmicas (calculo avanzado) Hernández Montes, Enrique (UGR)3. Estudio comparativo de los modelos de cortante de hormigón armado (calculo avanzado) Hernández Montes, Enrique (UGR)4. Optimización de pórticos metálicos introduciendo el efecto de las uniones (cálculo avanzado), Gil Martín, Luisa (UGR)5. Localización experimental de defectos mediante ultrasonidos (calidad y daño), Rus Carlborg, Guillermo (UGR), Gallego Sevilla, Rafael (UGR)6. Diagnóstico y pronóstico de daño estructural (calidad y daño), Gallego Sevilla, Rafael (UGR), Castro Triguero, Rafael (UCO), Rus Carlborg, Guillermo (UGR)7. Programación y Aplicaciones avanzadas del Método de los Elementos de Contorno (calidad y daño), Gallego Sevilla, Rafael, Rus Carlborg, Guillermo (UGR)8. Optimización e identificación de parámetros en estructuras (calidad y daño), Gallego Sevilla, Rafael (Ugr)9. Movimiento intenso del suelo en terremotos (sísmica y dinámica estructural), Alguacil de la Blanca, Gerardo (Ugr)10. Estrategias avanzadas de proyecto sismorresistente utilizando sistemas de control pasivo (sísmica y dinámica estructural), Benavent Climent, Amadeo (Ugr)11. Comportamiento Dinámico de Estructuras Sometidas a Cargas Móviles (sísmica y dinámica estructural), Museros Romero, Pedro (Ugr)12. Fiabilidad estructural ante acciones eólicas (calidad y daño), Baquerizo Azofra, Asunción13. Fiabilidad estructural ante acciones hidráulicas (calidad y daño), Losada Rodríguez, Miguel Ángel14. Ingeniería civil y redes neuronales artificiales: aplicaciones (calculo avanzado), Requena Ramos, Ignacio15. Aplicación de los algoritmos genéticos en la ingeniería civil (calculo avanzado), Herrera Triguero, Francisco16. Técnicas difusas para problemas de ingeniería (calculo avanzado), Delgado Calvo-Flores, Miguel


mecánica computacional i: elementos finitos - ugr.esiestructuras/fichas asignaturas.pdf · la...

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