Análisis estructural no-lineal

Matías Hube

Ingeniero Civil UC, MS Ingeniería UC. Ph.D. University of California, Berkeley. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Director de Pregrado de la Escuela de Ingeniería. 

* EP (Educación Profesional) de la Escuela de Ingeniería se reserva el derecho de remplazar, en caso de fuerza mayor, a él o los profesores indicados en este programa; y de asignar al docente que dicta el programa según disponibilidad de los profesores.

El curso es una extensión del Análisis Estructural Lineal para incorporar aspectos no lineales debido al comportamiento de los materiales y al equilibrio en la posición deformada. El énfasis del curso está en comprender los modelos no lineales que existen para simular barras de reticulado y elementos tipo viga-columna y cómo realizar un análisis de tipo pushover. Los elementos y procedimientos que se estudian en el curso están disponibles en programas computacionales académicos y comerciales de análisis estructural. 

El curso se desarrollará mediante clases expositivas, con tareas de aplicación de los temas desarrollados en clases, y con un examen final. 

*Este curso es un OPR del Magister en Ingeniería Estructural y Geotécnica. Sigla IEG3120.

• Licenciatura en ciencias de la ingeniería o equivalente, o alternativamente el título profesional de Ingeniero civil.
• Dos años de experiencia laboral en el área de la ingeniería estructural y/o geotécnica.

Resultado de aprendizaje general

• Realizar análisis de tipo pushover en estructuras con material no lineal.

Resultados de aprendizaje específicos  

• Aplicar el cálculo matricial de estructuras con no-linealidad geométrica y de material.
• Evaluar cargas críticas de estructuras mediante métodos iterativos.
• Determinar la respuesta a un pushover para estructuras con elementos inelásticos.
• Aplicar los métodos de solución de las ecuaciones no-lineales del equilibrio.
• Aplicar la teoría lagrangiana y corrotacional para resolver problemas con grandes desplazamientos.
• Aplicar los aspectos numéricos del análisis estructural no-lineal moderno. 

• Clases expositivas.
• Ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB.
• Trabajos de estudios de casos. 

Contenido

• Análisis plástico clásico
  • Presentación intuitiva
  • Los teoremas fundamentales
  • Cargas distribuidas
  • El método paso a paso
• Análisis plástico por programación lineal
  • La formulación en base al Teorema del Límite Inferior
  • El método Simplex; análisis de sensibilidad
  • Determinación del mecanismo de colapso
  • Diseño de peso mínimo
  • Incorporación de rótulas de interacción
  • Diseño óptimo considerando rótulas de interacción
• Análisis plástico por el método de las dislocaciones
  • Determinación del límite de comportamiento elástico
  • Incorporación de la primera rótula plástica mediante un grado de libertad de dislocación
  • Determinación del límite de comportamiento en el paso con p rótulas
  • Incorporación de la rótula plástica número p+1 mediante un grado de libertad de dislocación
  • Incorporación de rótulas de interacción
  • Introducción de endurecimiento por deformación
  • La alternativa de rigidez
• Análisis plástico bajo cargas no monotónicas
  • Definición del problema
  • El Teorema del Shakedown
  • Obtención del factor de Shakedown mediante programación lineal
• No linealidad geométrica
  • El efecto P-delta en el método de las dislocaciones
  • Pandeo global
  • Implicancias en soluciones por programación lineal
  • El efecto viga-columna
  • Estrategia de solución paso a paso
  • Extensión a deformaciones finitas

• Tareas individuales: 70%
• Examen: 30%

Los alumnos deberán ser aprobados de acuerdo los criterios que establezca la unidad académica:  

• Calificación mínima de 4.0 en su promedio ponderado.  

El alumno que no cumpla con estas exigencias reprueba automáticamente sin posibilidad de ningún tipo de certificación. 

Los resultados de las evaluaciones serán expresados en notas, en escala de 1,0 a 7,0 con un decimal, sin perjuicio que la Unidad pueda aplicar otra escala adicional.  

Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación digital otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile. Además, se entregará una insignia digital  

*En caso de que un alumno repruebe algún curso, las condiciones serán las establecidas por el Magíster para todos sus alumnos, independiente de si son de Educación Continua o de Postgrado. 

Las personas interesadas deberán completar la ficha de postulación que se encuentra al costado derecho de esta página web y enviar los siguientes documentos al momento de la postulación o de manera posterior a la coordinación a cargo: 

• Copia Documento de Identidad (CI, DNi, Pasaporte)
• Copia simple del Título o Licenciatura
• Curriculum Vitae

Cualquier información adicional o inquietud podrás escribir al correo programas@ing.puc.cl.

Con el objetivo de brindar las condiciones de infraestructura necesaria y la asistencia adecuada al inicio y durante las clases para personas con discapacidad: Física o motriz, Sensorial (Visual o auditiva) u otra, los invitamos a informarlo. 

El postular no asegura el cupo, una vez inscrito o aceptado en el programa se debe pagar el valor completo de la actividad para estar matriculado.

No se tramitarán postulaciones incompletas.

Puedes revisar aquí más información importante sobre el proceso de admisión y matrícula