1_conceptos.ppt

7/24/2019 1_conceptos.ppt

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DINMICA DEDINMICA DE

ESTRUCTURASESTRUCTURASCap.I: Conceptos GeneralesCap.I: Conceptos Generales


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Objetivo e la Din!"icaObjetivo e la Din!"icaEstr#ct#ralEstr#ct#ral

Est#iar $ anali%ar estr#ct#ras s#jetas a car&asEst#iar $ anali%ar estr#ct#ras s#jetas a car&asin!"icas 'var(an en el tie"po) *#e in#cenin!"icas 'var(an en el tie"po) *#e in#cenvibraciones.vibraciones.

Movi"ientos s(s"icosMovi"ientos s(s"icos Car&as e vientoCar&as e viento +ibraciones ca#saas por olas $ corrientes+ibraciones ca#saas por olas $ corrientes +ibraciones in#cias por e,plosiones+ibraciones in#cias por e,plosiones

-#er%as ebias a co*#es o i"pactos-#er%as ebias a co*#es o i"pactos +ibraciones pro#cias por "a*#inarias+ibraciones pro#cias por "a*#inarias +ibraciones pro#cias por ve(c#los+ibraciones pro#cias por ve(c#los etc.etc.


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Conceptos &enerales.Conceptos &enerales.

Car&as Din!"icas:Car&as Din!"icas: Son a*#ellas *#e s# variaci/n en el tie"po es r!pia0Son a*#ellas *#e s# variaci/n en el tie"po es r!pia0

ano ori&en a 1#er%as e inercia en las estr#ct#ras0ano ori&en a 1#er%as e inercia en las estr#ct#ras0

e "a&nit# co"parable a las 1#er%as est!ticas.e "a&nit# co"parable a las 1#er%as est!ticas.

Te

Tf

Respuesta de la estructura

en vibracin libre

Carga dinmica

Carga cuasi esttica

Carga esttica

Requisito de

carga dinmica

Tf> Te

fT

ef TT >>

Requisito de

carga dinmica

Tf> Te

respuesta libre de la

estructura atrasada c/r a

la carga dinmica


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Car&as Din!"icas:Car&as Din!"icas: 2#een e3nirse en 1or"a Deter"inista o Estoc!stica2#een e3nirse en 1or"a Deter"inista o Estoc!stica

4 Deter"inista: 5a variaci/n te"poral e la car&a es co"pleta"ente conocia en caa instante e tie"po. 2or eje"plo las car&asDeter"inista: 5a variaci/n te"poral e la car&a es co"pleta"ente conocia en caa instante e tie"po. 2or eje"plo las car&asson e3nias co"o 1#nciones en el tie"po.2#een ser e3nias previa"ente c#ano provienen e "!*#inas $ a 6posteriori7son e3nias co"o 1#nciones en el tie"po.2#een ser e3nias previa"ente c#ano provienen e "!*#inas $ a 6posteriori7c#ano provienen e la nat#rale%a.c#ano provienen e la nat#rale%a.

4 Estoc!stica 'aleatoria): 5a car&a in!"ica no p#ee ser e3nia en 1or"a e 1#nciones te"porales0 sino "eiante 1a"ilias eEstoc!stica 'aleatoria): 5a car&a in!"ica no p#ee ser e3nia en 1or"a e 1#nciones te"porales0 sino "eiante 1a"ilias e1#nciones e3nias con1or"e a caracter(sticas probabil(sticas.1#nciones e3nias con1or"e a caracter(sticas probabil(sticas.

4 Un sis"o se p#ee e3nir e a"bas "aneras.Un sis"o se p#ee e3nir e a"bas "aneras.


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Moelaci/n Estr#ct#ral:Moelaci/n Estr#ct#ral: 5a Estr#ct#ra real necesita si"pli3caciones5a Estr#ct#ra real necesita si"pli3caciones

concept#ales para ser re#cia a #na estr#ct#raconcept#ales para ser re#cia a #na estr#ct#ra

6ieal7 o "oelo e c!lc#lo.6ieal7 o "oelo e c!lc#lo. 2ara eter"inar la resp#esta e la estr#ct#ra a2ara eter"inar la resp#esta e la estr#ct#ra a

trav8s e #n "oelo se #tili%a el M8too etrav8s e #n "oelo se #tili%a el M8too eSeparaci/n e +ariablesSeparaci/n e +ariables

( ) ( ) ( )tfzyxutzyxu ~

,,~

,,, =

ariables espaciales ariables temporales

!ste m"todo e#ige que el comportamiento del material sea

independiente del tiempo $no e#istan problemas de

viscoelasticidad, etc%


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Moelaci/n Estr#ct#ral Espacial:Moelaci/n Estr#ct#ral Espacial: 5as caracter(sticas 1(sicas a tener en c#enta en la5as caracter(sticas 1(sicas a tener en c#enta en la

"oelacion espacial son: la "asa0 la ri&ie% $ el"oelacion espacial son: la "asa0 la ri&ie% $ el

a"ortia"iento.a"ortia"iento.

&odelacin de la &'('

(lido continuo

(lido discreto

&asas

concentradas

&asas consistentes

&odelacin de la

R)*)+!

' trav"s de

coordenadas

generali-adas

(on grados de libertad

condicionados por la elasticidad

del sistema o por una le. de

comportamiento del slido


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-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento:-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento: 5as ec#aciones el "ovi"iento son las e,presiones5as ec#aciones el "ovi"iento son las e,presiones

"ate"!ticas *#e &obiernan la resp#esta in!"ica e"ate"!ticas *#e &obiernan la resp#esta in!"ica e

las estr#ct#ras. Dicas ec#aciones se p#een obtenerlas estr#ct#ras. Dicas ec#aciones se p#een obtenera partir e c#al*#iera e los siientes principios:a partir e c#al*#iera e los siientes principios:

4 2rincipio e D9Ale"bert.2rincipio e D9Ale"bert.4 2rincipio e los trabajos virt#ales.2rincipio e los trabajos virt#ales.4 2rincipio e a"ilton.2rincipio e a"ilton.

Co"o #na ;< apro,i"aci/n se est#iar!n estr#ct#rasCo"o #na ;< apro,i"aci/n se est#iar!n estr#ct#rase #n &rao e liberta 'SDO-)0 las c#ales see #n &rao e liberta 'SDO-)0 las c#ales secaracteri%an por*#e se necesita s/lo #na coorenaacaracteri%an por*#e se necesita s/lo #na coorenaapara escribir s# "ovi"iento vibratorio.para escribir s# "ovi"iento vibratorio.


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Conceptos &enerales.Conceptos &enerales. -or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento:-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento:

4 Estr#ct#ra si"ple 'SDO-)Estr#ct#ra si"ple 'SDO-) Se necesita s/lo #na c oorenaa para escribir s# "ovi"iento vibratorio.Se necesita s/lo #na coorenaa para escribir s# "ovi"iento vibratorio. El "oelo "ate"!tico est! constit#(o por #na 6"asa concentraa M7 0 soportaa por #n ele"ento e ri&ie% lateral 6=7 en la irecci/n consieraaEl "oelo "ate"!tico est! constit#(o por #na 6"asa concentraa M7 0 soportaa por #n el e"ento e ri&ie% lateral 6=7 en la irecci/n consieraa

u$t%

m


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Conceptos &eneralesConceptos &enerales

-or"#laci/n e las ec#aciones el-or"#laci/n e las ec#aciones el"ovi"iento:"ovi"iento:4 Graos e liberta 'DO-)Graos e liberta 'DO-)

N#"ero e espla%a"ientos inepenientes re*#erioN#"ero e espla%a"ientos inepenientes re*#eriopara e3nir las posiciones espla%aas e toas laspara e3nir las posiciones espla%aas e toas las"asas0 relativas a s#s posiciones ori&inales."asas0 relativas a s#s posiciones ori&inales.

masa

amortiguamiento

$a% $b%

p(t)

u

u'

ug

u

p(t)

'nlisis dinmico


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-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento:-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento:

4 Dese el p#nto e vista in!"ico #na estr#ct#ra seDese el p#nto e vista in!"ico #na estr#ct#ra se

p#ee est#iar co"o la s#"a e > s#bsiste"as.p#ee est#iar co"o la s#"a e > s#bsiste"as. S#bsiste"a con solo ri&ie% lateral 'lineal"ente el!stico).S#bsiste"a con solo ri&ie% lateral 'lineal"ente el!stico). S#bsiste"a con solo a"ortia"iento viscoso.S#bsiste"a con solo a"ortia"iento viscoso. S#bsiste"a con solo "asa 'inercial)S#bsiste"a con solo "asa 'inercial)


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-or"#laci/n e las ec#aciones el-or"#laci/n e las ec#aciones el"ovi"iento:"ovi"iento:

4Siste"a lineal"ente el!sticoSiste"a lineal"ente el!stico..

ukfs =


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Siste"a lineal"ente el!sticoSiste"a lineal"ente el!stico.. Deter"inaci/n e la ri&ie% lateral =Deter"inaci/n e la ri&ie% lateral =

ukfs =

Caso general

Caso e#tremo 0

Caso e#tremo 1


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Siste"a con A"ortia"ientoSiste"a con A"ortia"iento:: Mecanis"o e isipaci/n e ener&(a en estr#ct#ras0Mecanis"o e isipaci/n e ener&(a en estr#ct#ras0

*#e provoca la is"in#ci/n e las vibraciones libres.*#e provoca la is"in#ci/n e las vibraciones libres. En estr#ct#ras0 el a"ortia"iento se ieali%aEn estr#ct#ras0 el a"ortia"iento se ieali%a

&eneral"ente co"o #n a"ortiaor lineal viscoso.&eneral"ente co"o #n a"ortiaor lineal viscoso.

ucfd =


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-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento para-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento parasiste"as e #n &rao e liberta 'SDO-):siste"as e #n &rao e liberta 'SDO-):

2rincipio e D9Ale"bert: 6Un siste"a in!"ico est! en e*#ilibrio2rincipio e D9Ale"bert: 6Un siste"a in!"ico est! en e*#ilibrioc#ano toas las 1#er%as *#e act?an en el "is"o 'incl#(as las ec#ano toas las 1#er%as *#e act?an en el "is"o 'incl#(as las einercia eter"inaas por la @< le$ e Neton)0 c#"plen con lasinercia eter"inaas por la @< le$ e Neton)0 c#"plen con lasec#aciones e e*#ilibrio est!tico en caa instante e tie"poec#aciones e e*#ilibrio est!tico en caa instante e tie"po ..

f) f+ f(


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-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"iento-or"#laci/n e las ec#aciones el "ovi"ientopara siste"as e #n &rao e liberta 'SDO-):para siste"as e #n &rao e liberta 'SDO-):

C#ano la solicitaci/n in!"ica es #n sis"o0 se p#eeC#ano la solicitaci/n in!"ica es #n sis"o0 se p#ee

"oelar co"o #n "ovi"iento en la base"oelar co"o #n "ovi"iento en la base..


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Conceptos &enerales.Conceptos &enerales.4 EBERCICIO ;: Deter"inar la ec#aci/n e e*#ilibrio in!"ico e la estr#ct#ra en la irecci/n Este 4EBERCICIO ;: Deter"inar la ec#aci/n e e*#ilibrio in!"ico e la estr#ct#ra en la irecci/n Este 4

Oeste $ Norte 4 S#r0 as#"ieno *#e no e,iste a"ortia"iento ni car&a ina"ica aplicaa.Oeste $ Norte 4 S#r0 as#"ieno *#e no e,iste a"ortia"iento ni car&a ina"ica aplicaa.

!l entramado de vigasse puede considerar

infinitamente r2gido a

fle#in3

!l peso de la estructura

es 014 gf/m1

5as columnas son

perfiles 604784

'lgunas columnas

estn rotuladas en sus

e#tremos


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Conceptos &enerales.Conceptos &enerales. Deter"inar la ec#aci/n e e*#ilibrio in!"ico e la estr#ct#ra en la irecci/n Este 4 Oeste $Deter"inar la ec#aci/n e e*#ilibrio in!"ico e la estr#ct#ra en la irecci/n Este 4 Oeste $

Norte 4 S#r0 as#"ieno *#e no e,iste a"ortia"iento ni car&a ina"ica aplicaa.Norte 4 S#r0 as#"ieno *#e no e,iste a"ortia"iento ni car&a ina"ica aplicaa.

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