Diplomado en Análisis sísmico de estructuras

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Acerca del programa:

El Diplomado en Análisis sísmico de estructuras está dirigido a ingenieros civiles formados y con experiencia en el diseño y análisis de estructuras y/o geotecnia, que deseen actualizar, profundizar y/o ampliar sus conocimientos científico técnicos y el uso de herramientas computacionales para un mejor desempeño profesional en el área de la ingeniería sísmica.

Diplomado UC en Análisis sísmico de estructuras

Dirigido a:

El programa de Diplomados está dirigido a ingenieros civiles formados y con experiencia en las áreas de estructuras y/o geotecnia.


Jefe de Programa

Hernán Santa María

Ph.D. y Master of Science, The University of Texas at Austin. Ingeniero Civil, UC. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro Nacional de Investigación para la Gestión Integrada de Desastres Naturales (CIGIDEN). Especialidad: Análisis y diseño sísmico de estructuras de hormigón (concreto) armado, albañilería y madera, rehabilitación sísmica de estructuras, refuerzo y reparación de estructuras con FRP, fragilidad y vulnerabilidad sísmica de edificios y puentes

Equipo Docente

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Jorge Crempien

Ingeniero Civil Universidad de los Andes, Magíster en Ingeniería Sismológica de la Universidad Joseph Fourier, Francia, Ph.D. Ciencias de la Tierra, Sismología, Univeristy of California, Santa Barbara. Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Análisis de peligro sísmico y de tsunamis a distintas escalas, análisis de sismicidad real e inducida, simulaciones de escenarios de movimiento de suelo y en cuencas y de tsunami, análisis dinámico de represas, interacción suelo estructura.

Juan Carlos De La Llera

Ingeniero Civil UC. M.Sc. y Ph.D. University of California Berkeley. Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Decano de la Facultad de Ingeniería UC. En 2010 fue galardonado con el Premio Avonni a la innovación en el área Arquitectura, Urbanismo y Construcción, por el diseño del sistema de protección sísmica de la Torre Titanium, otorgado por el Foro Innovación, y en 2011 recibió la distinción Emprendedor Endeavor del año a nivel mundial. En 2013 recibió el Premio a la Innovación Tecnológica en Ingeniería, que entrega la Universidad Adolfo Ibáñez (UAI). Investigador Principal del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Modelamiento estructural, dinámica estructural, sistemas de reducción de vibraciones, evaluación de riesgo.

Matías Hube

Ingeniero Civil UC, M.Sc, 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, investigador Asociado del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Análisis y diseño de puentes, diseño de elementos de hormigón armado, modelación no-lineal utilizando elementos finitos, análisis experimental de estructuras, ensayos pseudo-dinámicos y simulación híbrida.

Rosita Jünemann

Ingeniero Civil UC, M.Sc y Doctor en Ingeniería UC. Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigadora Asociado del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Dinámica de estructuras, ingeniería sísmica, comportamiento no-lineal de estructuras de hormigón armado.

Christian Ledezma

Ingeniero Civil Estructural y M.Sc. UC, M.Sc y Ph.D. University of California, Berkeley, Profesor Asociado y Director del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC, realizando docencia e investigación en ingeniería geotécnica. Especialidad: Ingeniería geotécnica sísmica, análisis y evaluación de riesgo de estructuras geotécnicas, interacción suelo-estructura, métodos probabilísticos aplicados a la ingeniería. 

Diego López-García

Ingeniero Civil Universidad Nacional de San Juan, M.Sc y Ph.D. State University of New York at Buffalo. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Respuesta aleatoria de sistemas estructurales sujetos a excitaciones sísmicas, fragilidad sísmica de elementos estructurales y no-estructurales, optimización de dispositivos de disipación de energía para el control pasivo de estructuras.

Esteban Sáez

Ingeniero Civil y MS, Universidad Técnica Federico Santa María, MS, École Nationale des Ponts et Chaussées, PhD, Ecole Centrale Paris, Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería de la UC, Investigador Asociado del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Dinámica de suelos, modelación numérica en geotecnia, métodos geofísicos sísmicos y problemas inversos.

Jorge Vásquez 

Ingeniero Civil UC, M.Sc. y Ph.D. The University of California, Berkeley. Profesor del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Especialidad: Métodos computacionales de análisis y diseño estructural, modelación lineal y nolineal de elementos estructurales para análisis sísmico.

Tomás Zegard 

Ingeniero Civil UC, M.Sc. y Ph.D. University of Illinois, Urbana-Champaign. Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica, Ingeniería UC. Especialidad: Optimización estructural, análisis de edificios de gran altura, manufactura aditiva.

* 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.

Descripción

En el diplomado en Análisis Sísmico de Estructuras los estudiantes aprenderán las características de los movimientos sísmicos y de los registros del movimiento del suelo para utilizar en el análisis sísmico de estructuras. Aprenderán los métodos nolineales de análisis sísmico que se utilizan para el diseño sismorresistente de estructuras que se utilizan para estimar el desempeño sísmico de estructuras, como pushover, pushover modal y análisis tiempo historia no lineal. Podrán desarrollar modelos estructurales avanzados para la determinación de la respuesta sísmica tiempo-historia no-lineal de distintos tipos de estructuras. Además, podrán adquirir las herramientas de análisis y diseño de estructuras con aislación sísmica, según la norma chilena NCh2745 para definir detalles constructivos y procedimientos de diseño de estructuras aisladas, y de estructuras con sistemas de disipación de energía, como disipadores viscosos, viscoelásticos y friccionales metálicos. 

El propósito de este programa, que forma parte de un grupo de ocho diplomados, es ofrecer un conjunto de cursos disciplinares, generados a partir del programa de Magíster Profesional en Ingeniería Estructural y Geotécnica (Master-IEG) actualmente vigente en la Universidad, y cuyas temáticas constituyen un cuerpo académico coherente y pertinente. Este diplomado entrega un enfoque profesional a los especialistas estructurales y geotécnicos de Chile y la Región en el área del análisis sísmico de estructuras.

Si bien es el alumno quien define los cursos optativos que desea realizar, el programa contempla orientar al estudiante en dicha elección, considerando para ello el historial académico y profesional, sus expectativas futuras y la oferta de cursos optativos según contenido y período(s) académico(s) en que se dictan. Los alumnos de cada diplomado podrán compartir aula y experiencia formativa con los estudiantes del Master-IEG, por lo que la metodología de enseñanza aprendizaje de los diplomados es la misma utilizada en los cursos del programa postgrado.

Requisitos de Ingreso

Los requisitos de ingreso a los Diplomados son los mismos del Master IEG. En particular estos incluyen al menos:

  • 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 geotecnia.

Si el postulante tiene sólo un año de experiencia podrá ser evaluado por el Jefe del Programa.

La conformación final del diplomado de cada alumno será analizada y aprobada por el Jefe de Programa.

Objetivos de Aprendizaje

  1. Presentar las características de los movimientos sísmicos, desarrollar la metodología para especificar la solicitación sísmica usar métodos avanzados de análisis sísmico para el diseño sismorresistente de estructuras. 

Metodología

El diplomado se compone de seis cursos; dos cursos mínimos, tres cursos a elegir de entre los optativos del área y un curso optativo de interés. Los cursos mínimos y optativos son los que expone la siguiente tabla:

  • Cursos Mínimos
    • IEG 3500 Análisis Sísmico
    • IEG 3510 Diseño Sismorresistente Avanzado
  • Cursos Optativos de Área
    • IEG 3120 Análisis Estructural No Lineal
    • IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales
    • IEG 3140 Taller de Elementos Finitos No Lineales
    • IEG 3300 Dinámica Estructural
    • IEG 3310 Taller de Dinámica Estructural
    • IEG 3450 Diseño de Fundaciones Profundas
    • IEG 3520 Aislamiento Sísmico
    • IEG 3530 Disipación de energía
    • IEG 3660 Ingeniería Geotécnica Sísmica
    • IEG 3810 Confiabilidad Estructural
  • Cursos optativos de Interés
    • IEG 3100 Análisis Estructural Lineal 
    • IEG 3110 Elementos Finitos Lineales
    • IEG 3120 Análisis Estructural No-Lineal
    • IEG 3200 Diseño Avanzado en Hormigón Armado
    • IEG 3210 Taller de Diseño Avanzado en Hormigón Armado
    • IEG 3220 Diseño de Estructuras Pretensadas
    • IEG 3230 Diseño Avanzado en Acero 
    • IEG 3240 Taller de Diseño de Acero
    • IEG 3250 Tópicos en Tecnología del Hormigón
    • IEG 3260 Diseño y Construcción de Puentes 
    • IEG 3270 Taller de Diseño de Puentes
    • IEG3280 Diseño de Estructuras Industriales de Acero (MODALIDAD HÍBRIDO)
    • IEG 3400 Diseño de Fundaciones Superficiales 
    • IEG 3420 Estructuras Geotécnicas de Contención
    • IEG 3440 Caracterización Y Comportamiento De Suelos 
    • IEG 3530 Disipación de Energía 
    • IEG 3600 Métodos Experimentales 
    • IEG 3610 Laboratorio De Métodos Experimentales
    • IEG3620 Métodos Experimentales en Estructuras (SOLO MODALIDAD PRESENCIAL)
    • IEG 3680 Modelación Computacional En Geotecnia
    • IEG 3700 Métodos Analíticos en Ingeniería Civil
    • IEG 3710 Métodos Numéricos en Ingeniería Civil 
    • IEG 3930 Geotecnia de Desechos Mineros 

Desglose de cursos

El curso presenta los fundamentos del comportamiento dinámico del suelo. Se abordan los problemas más frecuentes en ingeniería geotécnica sísmica, con énfasis en criterios simplificados de análisis y diseño de obras geotécnicas. 

CURSOS MÍNIMOS

Curso 1: IEG 3500 Análisis sísmico

Nombre en inglés: IEG 3500 Seismic Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: IEG3300 (recomendado)

Profesor: Jorge Crempien - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

Se presentan y discuten las características de los movimientos sísmicos y de los registros del movimiento del suelo. En base al análisis de acelerogramas se desarrolla la metodología para especificar la solicitación sísmica por medio de espectros de diseño. Aplicaciones al análisis dinámico. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Manipular registros sísmicos para utilizar en análisis. 
  2. Comprender los fundamentos de las solicitaciones sísmicas para diseño. 
  3. Comprender los alcances y limitaciones de los resultados de un análisis sísmico. 

Contenidos 

  • Sismotectónica 
    • Teoría de placas tectónicas 
    • Sismología básica 
  • Análisis probabilístico de amenaza sísmica 
    • Sismicidad 
    • Leyes de atenuación 
    • Descripción probabilística de amenaza 
    • Concepto de desagregación de amenaza 
  • Manejo de registros sísmicos 
    • Ajuste de línea base 
    • Condiciones iniciales 
    • Preparación para análisis dinámico 
  • Intensidad del movimiento del suelo
    • Métricas de intensidad sísmica producto de movimiento de suelo
    • Correlación de métricas de intensidad sísmica con variables de respuesta estructural 
  • Derivación de espectros de diseño sísmico 
    • Espectros de respuesta elástica 
    • Cálculo y propiedades 
    • Amplitud y contenido de frecuencias 
    • Influencias del tipo de suelo 
    • Análisis estadístico 
    • Construcción de espectro de diseño elástico 
  • Espectro de respuesta inelástica 
    • Relaciones fuerza-deformación 
    • Cálculo y propiedades 
    • Factor de diseño inelástico 
  • Simulación de acelerogramas sintéticos 
    • Generación 
    • Movimiento consistente con espectro de diseño 
    • Metodologías consistentes con observaciones sísmológicas de fuente, propagación y efectos de sitio
  • Respuesta sísmica de sistemas estructurales 
    • Sistemas de varios grados de libertad 
    • Análisis de edificios. Análisis no- lineal simplificado 
    • Modelación 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico Matlab, especialmente, a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 2 Tareas -(60%)
  • Asistencia -(10%)
  • Examen -(30%) 


Curso 2: IEG 3510 Diseño Sismorresistente Avanzado

Nombre en inglés: IEG 3510 Advanced Seismic Design

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión

Profesor: Matías Hube G. - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso 

En este curso se describen los métodos avanzados de análisis sísmico que se utilizan para el diseño sismorresistente de estructuras. Los métodos no lineales se utilizan para estimar el desempeño sísmico de estructuras. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Conocer los tipos de análisis sísmicos existentes para el diseño sismorresistente de estructuras y estimar la respuesta sísmica usando análisis modal espectral, pushover, pushover modal y análisis tiempo historia no lineal. 

Contenidos 

  • Métodos de análisis sísmico. 
    • Ecuación de movimiento. 
    • Aspectos de Modelación Estructural. 
    • Análisis tiempo historia modal. 
    • Análisis modal espectral.
  • Respuesta sísmica elástica de edificios 
    • Contribución modal a la respuesta sísmica. 
  • Solución numérica de un pushover. 
  • Análisis inelástico estático (pushover). 
  • Análisis inelástico dinámico (tiempo historia no lineal).
  • Matriz de amortiguamiento.
    • Solución numérica de un tiempo historia no lineal. 
  • Análisis tiempo historia con desacoplamiento modal.
    • Análisis pushover modal. 
  • Motivación del diseño sísmico basado en el desempeño (ISBD). 
    • Historia de la ISBD. 
    • Metodología del PEER para la estimación del desempeño. 
    • Futuro del análisis y diseño sísmico basado en el desempeño. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

  • Clases expositiva y de trabajo en clases, complementadas con ejercitación personal utilizando Excel, Matlab y SAP2000 a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas-(60%)
  • Examen-(40%)


CURSOS OPTATIVO DE ÁREA (Se eligen 3 cursos)

Curso3 : IEG 3120 Análisis Estructural No-Lineal

Nombre en inglés: IEG 3120 Nonlinear Structural Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión (Recomendado, IEG 3100)

Profesor: Jorge Vásquez - Módulos Docentes: 2 

Descripción del curso 

Se presenta, como extensión del Análisis Estructural Lineal, el comportamiento estructural no lineal, derivado de la modelación elasto-plástica de las secciones, y de plantear el equilibrio en la geometría deformada de cinemática lineal. Se presenta también una introducción a casos de cinemática no lineal. La formulación se realiza dentro de un contexto de soluciones computacionales de aplicación práctica, y se exploran implicancias en diseño óptimo del Análisis Plástico. 

Resultados de Aprendizaje

  1. Manejar el cálculo matricial de estructuras con no-linealidad geométrica y de material.
  2. Evaluar cargas críticas de estructuras mediante métodos iterativos. 
  3. Determinar la respuesta a un pushover para estructuras con elementos inelásticos. 
  4. Dominar los métodos de solución de las ecuaciones no-lineales del equilibrio. 
  5. Conocer la teoría Lagrangiana y corrotacional para problemas con grandes desplazamientos.
  6. Manejar los aspectos numéricos del análisis estructural no-lineal moderno. 

Contenidos 

  • 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 Linearidad 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 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente a través de trabajos con un fuerte peso en la evaluación.

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 trabajos -(70%)
  • Examen final -(30%) 


Curso 4: IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales

Nombre en inglés: IEG 3130 Nonlinear Finite Elements

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión

Profesor: Diego López-García - Módulos Docentes: 2 

Descripción del curso 

Introducción a la modelación del comportamiento no lineal de elementos estructurales utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Modelar correctamente el comportamiento no-lineal (geométrico y material) de elementos estructurales utilizando programas comerciales de análisis estructural, y evaluar la validez de los resultados obtenidos.

Contenidos 

  • Comportamiento no-lineal de sistemas estructurales. No-linealidad geométrica y no-linealidad del material. Comportamiento no-lineal elástico y comportamiento inelástico. Análisis estático no-lineal. Análisis dinámico no-lineal.
  • Modelación del comportamiento no-lineal en elementos barra. Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación: cables. Comportamiento inelástico. Plasticidad concentrada. Plasticidad distribuida. Modelación basada en fibras. Aplicaciones: rótulas plásticas en elementos de acero y hormigón armado.
  • Modelación del comportamiento no-lineal en elementos uniaxiales (resortes). Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación: cables. Comportamiento inelástico. Curva esqueleto. Leyes histeréticas. Resortes acoplados y desacoplados. Aplicaciones: arriostramientos metálicos, disipadores viscosos, disipadores histeréticos, disipadores de fricción, aisladores sísmicos de goma y aisladores sísmicos de fricción. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP-2000, especialmente a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación.

Evaluación de los aprendizajes

  • Cuatro Tareas. La nota de cada Tarea contribuye el 25% de calificación final.


Nombre del curso: IEG 3140 Taller de Elementos Finitos No Lineales

Nombre en inglés: IEG 3140 Applied Nonlinear Finite Elements

Horas Totales: 24 - 3 SCT (Bimestral) - Módulos: 02 -

Requisitos: IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales - Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Taller - Calificación: Estándar

Profesor: Diego López-García

Descripción del curso

Desarrollo práctico de modelos estructurales avanzados para la determinación de la respuesta sísmica tiempo-historia no-lineal de distintos tipos de estructuras (convencionales y equipadas con sistemas de protección sísmica) utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000.

Resultados de Aprendizaje

  1. Aplicar los conocimientos y competencias adquiridos en el curso IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales a la modelación, análisis sísmico y validación de sistemas estructurales completos.

Contenidos

  • Comportamiento no-lineal de estructuras de barras
    • Comportamiento de estructuras sujetas a terremotos. 
    • Plasticidad en estructuras de barras de hormigón y acero. 
    • Modelación del comportamiento no-lineal de elementos barra. 
    • Plasticidad concentrada. 
    • Plasticidad distribuida. 
    • Elementos fibra. 
    • Plasticidad en vigas (flexión) y columnas (flexo-compresión). 
    • Comportamiento elástico no-lineal de cables. 
    • Comportamiento no-lineal de elementos especiales: aisladores de base metálicos y de goma, y disipadores pasivos viscosos (lineales y no-lineales), metálicos y de fricción.
  • Análisis estático no-lineal
    • Definición. 
    • Ventajas y limitaciones. 
    • Implementación computacional. 
    • Estimación de la curva de capacidad. 
    • Estimación de la respuesta. 
    • Modelación con elementos barra de plasticidad concentrada. 
    • Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. 
    • Modelación de elementos especiales (cables, aisladores de base y disipadores de energía). 
    • Aplicaciones: edificios convencionales de hormigón y acero y edificios equipados con sistemas de protección sísmica.
  • Análisis dinámico no-lineal
    • Definición. 
    • Ventajas y limitaciones. 
    • Implementación computacional. 
    • Estimación de la respuesta. 
    • Modelación del amortiguamiento intrínseco o inherente. 
    • Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. 
    • Modelación de cables. Aplicaciones: edificios convencionales de hormigón y acero y edificios equipados con sistemas de protección sísmica.

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas interactivas utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000.

Evaluación de los aprendizajes

  • Informe escrito y presentación oral del proyecto del curso, el cual consiste en seleccionar, modelar y analizar un sistema estructural completo. Ponderación: 75% Informe escrito, 25% presentación oral.


Curso 5: IEG 3300 Dinámica Estructural 

Nombre en inglés: IEG 3300 Structural Dynamics

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión 

Profesor: Jorge Vásquez - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

Se presentan los conceptos de Análisis Estructural Lineal formulados de manera especialmente apropiada para la codificación en computadores digitales de algoritmos de solución de estructuras. Se presentan también ejemplos que ilustran técnicas para lograr mayor eficiencia en los procesos. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Aprender a plantear cualquier problema de respuesta dinámica de una estructura de comportamiento elástico. 
  2. Adquirir conocimiento y comprensión de lo que encierran los softwares que se acostumbra en la profesión a usar como cajas negras. 
  3. Adquirir capacidad para desarrollar algoritmos más eficientes y confiables, o apropiados para determinados problemas.

Contenidos 

  • Introducción (2 clases) 
    • Plantear las Ecuaciones del Movimiento 
    • Deducción de las Ecuaciones de Lagrange 
    • Aplicaciones del Método Lagrangiano 
    • Integración usando Funciones Ode de MATLAB 
  • Dinámica de Marcos Planos (2 clases) 
    • Modelación de Barras Prismáticas 
    • Funciones de Forma Flexurales 
    • Matrices de Masas Consistentes 
    • Formulación de la Ecuación del Movimiento 
    • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sinusoidal 
    • Discusión sobre Resonancia 
    • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sísmica 
    • Masas Concentradas vs. Masas Consistentes 
  • Superposición Modal (3 clases) 
    • Separación de Variables 
    • Vibraciones Sintonizadas 
    • Descomposición Modal 
    • Aplicación a Modelo Estructural Simple 
    • Cuántos Modos a Usar 
    • Inclusión del Amortiguamiento; la Función de Disipación de Rayleigh 
    • Ejemplo: Resonancia con Excitación Sinusoidal 
    • Modos Normales y Amortiguamiento 
    • Sistemas con Amortiguamiento Clásico 
  • Integración Directo de Ecuaciones de Segundo Orden (2 clases) 
    • Aceleración Constante 
    • Aceleración Lineal 
    • Aplicación y Comparación con Integración con Funciones Ode 
    • Estabilidad de los Métodos de Integración 
  • Técnicas de Reducción del Número de Operaciones (2 clases) 
    • Condensación Estática 
    • Truncamiento Modal 
    • Corrección Estática 
    • Uso de Funciones de Forma
    • Vectores de Ritz 
    • Vectores de Ritz Definidos por las Cargas (LDRV) 
    • Masas Asociadas a las Formas 
    • Ventajas del Uso de LDRV 
  • Superposición Espectral (3 clases) 
    • Espectros Sísmicos 
    • El Concepto de Superposición Espectral 
    • Justificación del Uso de Fórmulas de Doble Suma 
    • Direccionalidad del Sismo 
    • Interacción 
    • Aplicaciones al Análisis de Edificios 
    • El Modelo Pseudo Tridimensional 
    • El Modelo de Edificio Tipo Tubo 
    • Análisis en el Dominio de las Frecuencias 
    • Series de Fourier 
    • La Función de Transferencia 
    • La Transformada Rápida de Fourier (FFT) 
    • Aplicación a Sistemas de Varios Grados de Libertad 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente, a través de trabajos con un fuerte peso en la evaluación.

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 trabajos (8 horas de dedicación estimada cada uno) -(70%)
  • Examen final -(30%) 



Curso 6: IEG 3310 Taller de Dinámica Estructural 

Nombre en inglés: IEG 3310 Applied Structural Dynamics 

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR - Créditos: 5 - Requisitos: IEG 3300 

Profesor: Tomás Zegard - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

Este es un curso tipo taller donde se aplican conceptos de dinámica estructural aprendidos en cursos anteriores. Durante el curso se crearán rutinas computacionales que le permitirán al alumno evaluar la respuesta dinámica de sistemas lineales y profundizar sus conocimientos adquiridos en el curso previo de dinámica estructural. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Crear rutinas computacionales para obtener la respuesta dinámica de sistemas estructurales.
  2. Evaluar la respuesta de un sistema estructural bajo cargas dinámicas. 
  3. Derivar parámetros dinámicos para la caracterización de un sistema estructural. 
  4. Analizar la respuesta una edificación simple sometida a cargas dinámicas usando las rutinas creadas en el curso. 

Contenidos 

  • Integración numérica de la ecuación de movimiento de sistemas de 1-DOF 
    • Método de diferencia centrada 
    • Método basado en la interpolación de la excitación
  • Velocidad y desplazamiento del suelo 
    • Integración del registro de aceleraciones 
  • Espectro de respuesta elástico 
    • Cálculo de un espectro de respuesta 
  • Sistemas dinámicos de múltiples grados de libertad 
    • Construcción de la ecuación de movimiento de un sistema 
    • Cálculo de parámetros dinámicos (periodos, modos, factores de participación modal, factores de contribución modal) 
  • Sistemas dinámicos de múltiples grados de libertad 
    • Condensación estática 
    • Análisis modal 
    • Análisis modal espectral 
    • Integración directa de la ecuación del movimiento 
  • Sistemas sometidos a torsión 
    • Respuesta de edificios asimétricos en planta

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas interactivas complementadas con extensa ejercitación personal en clase utilizando SAP 2000, MATLAB/Octave y Excel. Adicionalmente, se espera que los estudiantes avancen en sus tareas fuera del horario de clases. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas (100%)


Curso 7: IEG 3450 Diseño de Fundaciones Profundas

Nombre en inglés: IEG 3450 Deep Foundations Design

Horas Totales: 24 - Módulos: 02

Requisitos: IEG3400

Restricciones: 040601 - Conector: O - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra - Calificación: Estándar

Profesor: Christian Ledezma A. - Disciplina: Ingeniería

Descripción del curso

La ingeniería de fundaciones es un tema relevante en todos los proyectos de ingeniería civil. El propósito principal de este curso es entrenar a los estudiantes para analizar y diseñar fundaciones profundas en distintos tipos de suelo. Los tópicos que se cubren en el curso incluyen, entre otros: factores que determinan el tipo de fundación, aspectos de construcción, fundaciones profundas en arcillas y también en arenas, y fundaciones profundas en suelos colapsables o suelos que sufren hinchamiento.

Resultados del Aprendizaje

  1. Evaluar el comportamiento geotécnico-estructural de fundaciones profundas sometidas a distintas solicitaciones y en distintos tipos de suelos.
  2. Decidir entre distintos tipos de pilotes y analizar desafíos desde el punto de vista de la construcción, y problemas relacionados.
  3. Aplicar los principios de la mecánica de suelos al análisis y diseño de fundaciones profundas.

Contenidos

  • Introducción: definición de términos clave, consideraciones para el uso de pilotes, tipos de pilotes, instalación de pilotes.
  • Capacidad de soporte: resistencia de pilotes a cargas de compresión y tracción, pilotes hincados versus pilotes pre-excavados, métodos analíticos y métodos basados en ensayos de resistencia in-situ, efectos de grupo.
  • Asentamientos: asentamientos en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos, grupo de pilotes, efecto de fricción negativa en pilotes.
  • Pilotes cargados lateralmente: esfuerzos y deformaciones en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos, efectos de grupo, modelos basados en resortes no-lineales (p-y).
  • Ensayos sobre pilotes: ensayos a escala natural, ensayos con celda de Osterberg, ensayos dinámicos (CAPWAP).

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en base a clases expositivas donde se presentarán tanto aspectos teóricos como prácticos del análisis y diseño de fundaciones profundas. Cada clase tendrá dos módulos de 80 minutos de duración cada uno. A lo largo del bimestre los alumnos deberán desarrollar tres tareas (individuales o en parejas) y rendir un examen final. Las temáticas de cada tarea serán consistentes con el avance de los temas a lo largo del bimestre, y preliminarmente cubrirán los temas de los capítulos 2 y 3 (Tarea 1), del capítulo 4 (Tarea 2), y del capítulo 5 (Tarea 3). En el examen serán evaluados todos los temas tratados durante el bimestre.

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas: -75%
  • Examen: -25%


Curso 8: IEG 3520 Aislamiento Sísmico 

Nombre en inglés: IEG 3520 Seismic Isolation

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: Dinámica Estructural IEG3300 

Profesor: Rosita Jünemann - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

Se presentan las herramientas de análisis y diseño de estructuras con aislación sísmica, incluyendo los tipos de aisladores, los materiales, el comportamiento y fabricación de los dispositivos. Se estudia la norma chilena NCh2745-2013 para definir detalles constructivos y procedimientos de diseño de estructuras aisladas.

Resultados del Aprendizaje

  1. Comprender los principios por los cuales se utiliza el aislamiento sísmico. 
  2. Determinar el comportamiento de distintos materiales elastoméricos. 
  3. Diseñar y calcular aisladores según sus requerimientos mecánicos. 
  4. Aplicar la metodología y procedimiento al diseño de estructuras aisladas. 
  5. Aplicar los códigos de diseño chilenos y estadounidenses.

Contenidos 

  • Introducción general 
    • Objetivos generales y específicos del aislamiento sísmico
    • Tipos de aisladores y su utilización
  • Formulación del problema dinámico con aislamiento sísmico.
    • Repaso de dinámica estructural: ecuación de movimiento, condensación estática y cambio de coordenadas
    • Solución de ecuaciones dinámicas: métodos de primer orden
    • Formulación del problema con aislamiento sísmico en coordenadas relativas
    • Métodos de solución aproximados
  • Aislamiento elastomérico
    • Comportamiento vertical de aisladores elastoméricos
    • Comportamiento flexural de aisladores elastoméricos
    • Estabilidad de aisladores elastoméricos
    • Comportamiento de placas intermedias
    • Aisladores con núcleo de plomo
    • Modelación computacional de estructuras con aislamiento elastomérico
  • Diseño de sistemas con aislamiento sísmico
    • Revisión estructurada del proceso de diseño sísmico
    • Análisis detallado de la Norma NCh2745-2013
    • Análisis y diseño de edificios con aislamiento sísmico
  • Aislamiento friccional
    • Comportamiento mecánico
    • Péndulo friccional

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con material de lectura complementario y casos de aplicación de las técnicas planteadas y extensa ejercitación personal y uso de la simulación computacional con software comercial y académico. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 tareas -(60%)
  • Examen final -(40%)


Curso 9: IEG 3530 Disipación de Energía 

Nombre en inglés: IEG 3530 Energy Dissipation

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Profesor: Juan Carlos De La Llera - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

En este curso se presentan herramientas de análisis y diseño de sistemas lineales y no-lineales de disipación de energía, como el método de energía modal y el factor de reducción de la respuesta. Se discuten el diseño, comportamiento experimental y modelación de dispositivos viscosos y viscoelásticos, incluidos sistemas friccionales metálicos; el diseño y la distribución de disipadores en altura y los amortiguadores de masa sintonizado. 

Resultados de Aprendizaje

  1. Comprender los principios por los cuales se utiliza la disipación de energía
  2. Calcular la disipación de energía en sistemas lineales y no-lineales.
  3. Diseñar y calcular disipadores viscosos, viscoelásticos y friccionales metálicos.
  4. Aplicar la metodología y procedimiento de diseño a estructuras con dispositivos de disipación. 
  5. Calcular y diseñar estructuras con amortiguadores de masa sintonizada.

Contenidos 

  • Introducción general y desarrollo histórico 
    • Historia de la disipación de energía 
    • Objetivos generales y específicos 
    • Presentación de casos en Chile y EEUU 
    • Herramientas utilizadas en análisis y diseño (SAP, Matlab) 
    • Incorporación de estos elementos el software existente y detalles constructivos 
  • Fundamentos de la disipación de energía 
    • Disipación en sistemas lineales 
    • Disipación en sistemas no lineales: linearización armónica y estocástica 
    • Método de energía modal para el diseño de estructuras con disipadores 
    • Factores de reducción de respuesta (ductilidades y esfuerzos) por amortiguamiento 
  • Diseño de disipadores viscosos y viscoelásticos 
    • Polímeros y fluidos viscosos 
    • Presentación de los dispositivos existentes y proveedores 
    • Comportamiento experimental de materiales viscoelásticos y fluidos viscosos 
    • Modelación del comportamiento viscoelástico y viscoso en el tiempo y frecuencia: Factor de disipación 
    • Efecto de calor generado por disipación
  • Diseño de sistemas friccionales metálicos 
    • Materiales de baja fluencia 
    • Materiales estables en fricción 
    • Presentación de dispositivos existentes, fabricación y proveedores 
    • Comportamiento experimental de metales e interfases friccionales 
    • Modelos de comportamiento plástico y friccional 
  • Guía de diseño para estructuras con disipadores 
    • Objetivos de desempeño 
    • Reducción de orden y modelos simplificados para el diseño preliminar 
    • Curvas de iso-desempeño 
    • Distribución de disipadores en planta y altura 
    • Definición de rigideces y capacidades elementales 
    • Validación del diseño 
  • Diseño de amortiguadores de masa sintonizados 
    • Fundamento del comportamiento dinámico de amortiguadores de masa (AMS) 
    • Aplicaciones a cargas de servicio y sísmicas 
    • Presentación de los dispositivos existentes, fabricación y proveedores 
    • Comportamiento experimental de AMS 
    • Balanceo torsional de AMS 
    • Diseño modal de AMS

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con material de lectura complementario y casos de aplicación de las técnicas planteadas y extensa ejercitación personal y uso de la simulación computacional con software comercial y académico. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 tareas -(60%)
  • 2 controles -(40%)


Nombre del curso: IEG 3660 Ingeniería Geotécnica Sísmica

Nombre en inglés: IEG 3660 Geotechnical Earthquake Engineering

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR - Créditos: 5 - Requisitos: Admisión

Profesor: Esteban Sáez - Módulos: Docentes: 2

Descripción del curso

El curso presenta los fundamentos del comportamiento dinámico del suelo. Se abordan los problemas más frecuentes en ingeniería geotécnica sísmica, con énfasis en criterios simplificados de análisis y diseño de obras geotécnicas. 

Resultados del Aprendizaje

El final de curso el alumno será capaz de comprender los aspectos básicos relativos al comportamiento de los suelos frente a cargas dinámicas y será capaz de resolver problemas típicos de ingeniería geotecnia sísmica. 

Competencias específicas 

  1. Comprender los principios fundamentales de la propagación de ondas en suelos, así como de su comportamiento ante cargas alternadas. 
  2. Caracterizar las propiedades dinámicas de suelos (velocidad de propagación de onda de corte) mediante ensayos geofísicos in situ no invasivos. 
  3. Resolver problemas básicos en Ingeniería Geotécnica Sísmica relacionados con la evaluación del potencial de licuefacción, cuantificación de la amplificación sísmica de un sitio, evaluación de la estabilidad pseudo-dinámica de taludes y de estructuras de contención rígidas, así como el diseño sísmico de fundaciones superficiales rígidas. 

Contenidos 

  • Propagación de ondas en suelos 
    • Introducción a la propagación de ondas en medios continuos elásticos. 
    • Propagación de ondas en medios unidimensionales estratificados 
    • Clasificación de suelos y espectros de respuesta 
  • Comportamiento del suelo ante cargas alternadas 
    • Conceptos generales 
    • Medición en laboratorio y en terreno 
    • Modelos de comportamiento cíclico simplificados 
  • Licuefacción 
    • Conceptos y evidencia experimental 
    • Evaluación del potencial de licuefacción de un terreno
    • Medidas de mitigación 
  • Comportamiento sísmico de taludes 
    • Tipos de fallas 
    • Métodos de análisis 
  • Empujes sísmicos sobre estructuras de contención 
    • Teoría de Mononobe y Okabe 
    • Aspectos de diseño 
  • Fundaciones superficiales 
    • Comportamiento sísmico de fundaciones superficiales 
  • Introducción al diseño por desempeño de fundaciones superficiales 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos durante la cual se presentarán los contenidos del curso. 

Se realizará un taller de aplicación práctica en terreno para ilustrar el empleo y el análisis de los métodos geofísicos sísmicos. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un examen escrito sobre los contenidos del curso y en tareas-proyectos de aplicación (2 ó 3). 

  • Nota final -70%; 
  • Examen -30% 

CONDICIONES DE APROBACIÓN: 

Promedio de notas de tareas mayor o igual que 40. 

Estudio de caso con nota mayor o igual que 40 

Asistencia mayor o igual a 75% 

REPROBACIÓN: Nota inferior a 40


Curso 10: IEG 3810 Confiabilidad Estructural

Nombre en inglés: IEG 3810 Structural Reliability

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR - C -

Profesor: Diego López-García - Módulos Docentes: 2

Descripción del curso

Introducción a los conceptos fundamentales de confiabilidad estructural y su aplicación al análisis de seguridad de sistemas estructurales simples, teniendo en cuenta el carácter aleatorio de las cargas y de las propiedades de los elementos estructurales. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Desarrollar en los estudiantes la capacidad de reconocer cualitativamente la naturaleza aleatoria del problema de seguridad estructural, y de caracterizar cuantitativamente la probabilidad de falla de sistemas estructurales simples. 

Contenidos 

  • Naturaleza aleatoria de cargas y propiedades estructurales. Descripción de los problemas de confiabilidad estructural y su importancia práctica. 
  • Variables aleatorias continuas. Funciones de densidad de probabilidad y de probabilidad acumulada. Momentos. Distribuciones más comunes: uniforme, normal y lognormal. Funciones de variables aleatorias. Teorema del Límite Central. 
  • Introducción a la simulación Monte-Carlo. Simulación de variables aleatorias. Simulación de funciones de variables aleatorias. Estimación de probabilidades mediante simulación Monte-Carlo. Utilización de programas de computadora comerciales: EXCEL y MATLAB. 
  • Función de estado límite. Definición de la probabilidad de falla. Índice de Confiabilidad. Cálculo exacto del índice de confiabilidad. Métodos aproximados de primer y segundo orden para el cálculo del índice de confiabilidad. Métodos de Hasofer-Lind y Rackwitz-Fiessler. Análisis de confiabilidad mediante técnicas de simulación Monte-Carlo. 
  • Modelación de cargas en sistemas estructurales. Modelación de las propiedades geométricas y mecánicas de elementos estructurales. 
  • Confiabilidad estructural y códigos de diseño. Cálculo de coeficientes de seguridad. Calibración de códigos basados en Diseño por Resistencia. Introducción al Diseño por Factores de Carga y Resistencia (Load and Resistance Factor Design, LRFD). Fundamentos. Aplicaciones. 
  • Análisis probabilístico de amenaza sísmica: incertidumbre espacial, leyes de recurrencia y leyes de atenuación. Aplicaciones: curvas de amenaza, espectros de amenaza uniforme y de-agregación. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico Matlab a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • La nota de cada una de las tres primeras tareas contribuye el 20% de la calificación final, y la nota de la cuarta tarea contribuye el 40% de la calificación final.


LISTADO DE CURSO OPTATIVO DE INTERÉS (Elegir solo 1)

  • IEG 3100 Análisis Estructural Lineal 
  • IEG 3110 Elementos Finitos Lineales
  • IEG 3120 Análisis Estructural No-Lineal
  • IEG 3200 Diseño Avanzado en Hormigón Armado
  • IEG 3210 Taller de Diseño Avanzado en Hormigón Armado
  • IEG 3220 Diseño de Estructuras Pretensadas
  • IEG 3230 Diseño Avanzado en Acero 
  • IEG 3240 Taller de Diseño de Acero
  • IEG 3250 Tópicos en Tecnología del Hormigón
  • IEG 3260 Diseño y Construcción de Puentes 
  • IEG 3270 Taller de Diseño de Puentes
  • IEG3280 Diseño de Estructuras Industriales de Acero (MODALIDAD HÍBRIDO)
  • IEG 3400 Diseño de Fundaciones Superficiales 
  • IEG 3420 Estructuras Geotécnicas de Contención
  • IEG 3440 Caracterización Y Comportamiento De Suelos 
  • IEG 3530 Disipación de Energía 
  • IEG 3600 Métodos Experimentales 
  • IEG 3610 Laboratorio De Métodos Experimentales
  • IEG3620 Métodos Experimentales en Estructuras (SOLO MODALIDAD PRESENCIAL)
  • IEG 3680 Modelación Computacional En Geotecnia
  • IEG 3700 Métodos Analíticos en Ingeniería Civil
  • IEG 3710 Métodos Numéricos en Ingeniería Civil 
  • IEG 3930 Geotecnia de Desechos Mineros 

Requisitos Aprobación

La nota final del diplomado es el promedio de las notas de los seis cursos que constituyen cada programa. Es decir, en términos porcentuales la ponderación de cada uno de los seis cursos es igual a 16,66%.

Para ser aprobado, el alumno deberá cumplir con las siguientes dos condiciones:

  • Calificación mínima de todos los cursos 4,0 (en la escala de 1,0 a 7,0) en su promedio ponderado y
  • 75% de asistencia o cifra superior a las sesiones presenciales.

Para aprobar los programas de diplomados se requiere la aprobación de todos los cursos que lo conforman y en el caso que corresponda, de la evaluación final integrativa.

Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile.

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

NOTA: LOS ALUMNOS QUE DESEEN LA ARTICULACIÓN AL MAGISTER EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y GEOTECNICA, DEBEN TENER PRESENTE QUE EL PROCESO NO ES AUTOMÁTICO, ADEMÁS ES REQUISITO QUE EL PROMEDIO FINAL DEL DIPLOMADO SEA IGUAL O SUPERIOR A 4,5.

Proceso de Admisión

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: 

  • Fotocopia Carnet de Identidad.
  • Fotocopia simple del Certificado de Título 
  • Curriculum Vitae actualizado.

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

VACANTES: 10

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


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