Ingeniero Civil / El objetivo principal del presente trabajo de título es extender un modelo mecánico no lineal propuesto por De Vico (2013) para estimar la capacidad residual y capacidad de deformación de cables de geometría multicapa-multinivel dañados superficialmente de forma asimétrica. El modelo mecánico propuesto se basa en que el cable dañado se modela como una viga plana no lineal con pequeñas deformaciones considerando hipótesis de Bernoulli. Se asume que el cable está sometido a una carga axial y a una fuerza de corte uniforme por unidad de longitud en las direcciones principales de la sección dañada generando una flexión biaxial en éste. Esta fuerza de corte es inducida por la distribución asimétrica del daño considerando la geometría helicoidal inicial de los componentes que forman el cable. El grado de asimetría de la distribución de daño se cuantifica mediante un ente escalar denominado índice de asimetría (IA). Un algoritmo incremental-iterativo seccional controlado por desplazamiento es implementado en base a las soluciones de las ecuaciones diferenciales que gobiernan la deformada del cable dañado en ambos planos principales. Este algoritmo permite estimar la configuración deformada, distribuciones de tensiones y deformaciones, la resistencia residual y capacidad de deformación axial del cable dañado considerando la no linealidad geométrica y del material de los componentes que lo conforman. Los análisis realizados en este trabajo de título se basan en dos tipos de configuraciones de cables: (1) geometría multicapa (i.e., se identifica solo una estructura helicoidal en la composición geométrica de la sección del cable); (2) geometría multinivel, en que los cables están formados por cables de menor diámetro (sub-cables) dispuestos en forma paralela. En el primer caso se realiza un estudio numérico del tipo paramétrico para cables comerciales de acero cuyos diámetros varían desde 2 mm a 32 mm. En el segundo caso, las simulaciones de las curvas de capacidad se comparan con curvas experimentales reportadas en la literatura (Ward et al., 2006) para cables de poliéster cuyos diámetros varían de 32 mm a 166 mm con porcentaje de área dañada en un rango de 5% a 15%. En este segundo análisis, se incorpora el estudio del efecto de localización de deformación en torno a la sección dañada mediante el uso de un modelo numérico propuesto por Beltrán y Williamson (2011). De los resultados obtenidos se concluye que para el caso de geometría multicapa, considerando los rangos de valores del parámetro IA (0-0.5) y diámetro de los cables (2 mm -32 mm), el efecto de la asimetría del daño tiene un mayor impacto en cables de mayor diámetro para iguales valores de IA. En el caso particular de este estudio, no hay un efecto significativo en la rigidez del cable relativo al efecto de área neta (ignorar contribución de componentes fracturados), se reduce la capacidad de deformación de los componentes no fracturados hasta un 25% y se disminuye la resistencia residual del cable hasta un 3% relativo al área neta. Para el caso de geometría multinivel con sub-cables dispuestos en forma paralela, las curvas de capacidad considerando los efectos de localización de deformaciones y de asimetría del daño (en forma independiente) son cota superior e inferior respectivamente de las curvas experimentales. El efecto de localización de deformación induce una reducción porcentual en resistencia residual y capacidad de deformación cercana al porcentaje de área dañada con respecto a los valores de cable intacto. Por otro lado, el efecto de distribución asimétrica del daño induce una reducción de la capacidad de deformación del cable menor que el efecto de localización de deformación (máximo reducción de un 6% relativa al cable intacto para todos los casos estudiados). La distribución asimétrica tiene un mayor impacto en la reducción de la capacidad residual del cable dañado: esta reducción es mayor porcentualmente que el área dañada llegando hasta un 25 % para el caso de una sección dañada en un 15%. El efecto de la asimetría en la distribución del daño depende de la construcción de la sección del cable, y para un mismo tipo de cable, este efecto aumenta con el incremento del diámetro y del valor de IA. Los algoritmos asociados a los modelos de localización de deformación y daño asimétrico resultan ser computacionalmente eficientes y robustos.

Ingeniero Civil / En el presente trabajo se presenta un modelo mecánico no lineal simplificado para estimar la curva de capacidad residual de un cable dañado en forma asimétrica. Se considera daño la degradación de las propiedades mecánicas de los componentes que forman el cable incluyendo la fractura de éstos. Este modelo es capaz de predecir el gradiente de tensiones y deformaciones en la sección transversal de un cable dañado asimétricamente producto de la concentración de tensiones y deformaciones en los componentes adyacentes al daño. Esta concentración puede producir una falla temprana de los componentes del cable y por consiguiente reducir la carga axial máxima y la deformación axial de fractura en comparación a un cable sin daño. El modelo propuesto (MP) se basa en un análisis de una viga plana no lineal con pequeñas deformaciones considerando hipótesis de Bernoulli. Se asume que el cable está sometido a una carga axial y a una fuerza de corte por unidad de longitud, distribuida en forma uniforme, e inducida por la pérdida de la simetría de la sección transversal del cable. Esta fuerza de corte presenta componentes en los planos vertical y horizontal de manera de representar la geometría helicoidal inicial de los componentes que forman el cable. La solución de la ecuación diferencial resultante en los planos vertical y horizontal permite estimar la deformada del cable para posteriormente, realizando un análisis seccional iterativo, estimar las distribuciones de tensiones y deformaciones; la capacidad axial y deformación de fractura. El modelo propuesto es validado mediante comparaciones con modelos 3D de elementos finitos (Vargas, 2010), datos experimentales de cables de poliéster dañados simétricamente de 6 mm de diámetro con diferentes grados de asimetría (Li et al., 2002), y con modelos mecánicos propuestos en la literatura. (Lanteigne, 1985; MacDougall y Bartlett, 2006). A partir de los resultados obtenidos en este estudio, se concluye que los modelos reportados en la literatura estiman de forma satisfactoria la respuesta de un cable dañado en forma asimétrica en aquellos casos en que el grado de asimetría de su sección transversal, cuantificado a través del índice de asimetría IA, es menor que 0.2. Por el contrario, el modelo propuesto en este estudio abarca un mayor rango de asimetría de daño (desde IA=0.093 para el cable W(136) hasta IA=0.538 para el cable W(1234), este último corresponde al cable de mayor asimetría presentado en este trabajo) y presenta diferencias, en relación a los datos dados por los modelos de elementos finitos, de un 9.6% promedio en relación a la capacidad residual, un 3% promedio para la distribución de tensiones y deformaciones y menos de un 1% promedio para la deformación de fractura del cable. Los resultados de MP indican que la configuración inicial recta del cable es ligeramente perturbada producto de la asimetría de su sección transversal, induciendo una flexión que se traduce, considerando la máxima asimetría analizada en este estudio (IA =0.538), en una disminución de la capacidad de deformación del cable de un 7% con respecto al cable sin daño y en una reducción adicional de un 8% en capacidad residual axial sobre el valor entregado por el área neta. Este modelo además de entregar buenos resultados, tiene la ventaja por sobre los modelos de elementos finitos que los tiempos de análisis son reducidos.

Los muros de hormigón armado (H.A.) son habitualmente usados como elementos estructurales resistentes para abordar demandas de rigidez y resistencia. Aquellos con baja relación de aspecto (menor a 2), denominados muros cortos, se caracterizan por un comportamiento controlado por corte, y por tanto presentan modos de falla frágiles y respuestas poco dúctiles. Para mejorar la representación y análisis de los muros de H.A., Massone et al. (2006) han propuesto una alternativa de análisis que consiste en un modelo de interacción corte-flexión que agrega ambas componentes de deformación en el comportamiento de paneles de H.A. incorporados en la formulación tradicional de elementos de fibra uniaxial apilados. El modelo de interacción propuesto ha sido previamente estudiado, mostrando una respuesta razonablemente buena en la predicción del comportamiento experimental de muros doblemente empotrados. Para extender su aplicabilidad a muros en voladizo, se toman en consideración los resultados de un programa experimental (once muros en voladizo) conducido por Terzioğlu (2011) en la Universidad de Bogaziçi, Turquía, y el cual forma parte del proyecto FONDECYT No.11080010. Este trabajo valida experimentalmente la capacidad de predicción del modelo en términos de la respuesta global (curva carga-deformación), las componentes de deformación interna y el uso de una expresión de expansión lateral de muros, calibrada por un modelo bidimensional de elementos finitos, que mejora la predicción del modelo de interacción. Por otro lado, se estudia el efecto de la carga axial en la respuesta de los muros según la predicción de los modelos de fibra en flexión y de interacción corte-flexión. Para el análisis del efecto de la carga axial se toman en consideración además, los resultados de un programa experimental realizado por Massone (2006) en UCLA. En general, la respuesta global del modelo de interacción muestra una buena correlación con los resultados experimentales tanto en rigidez como en la capacidad resistente y su degradación. Los resultados muestran una razón promedio entre la predicción y el registro experimental en capacidad (Vmod/Vexp) de 0.93 y en deformación al 10% de degradación de la capacidad (dmod/dexp) de 1.20, con coeficientes de variación de 0.07 y 0.38, respectivamente. Estos indicadores revelan que entrega una mejor predicción del comportamiento que la obtenida por el modelo de fibra en flexión pura o la aplicación del mismo modelo de interacción, pero sin la expresión calibrada de expansión lateral. El modelo predice, comúnmente, una adecuada distribución de las componentes de deformación interna del muro, con una participación alrededor del 75% de la componente de corte en el desplazamiento lateral de techo. Por otro lado, la expresión calibrada de expansión lateral es capaz de reproducir relativamente bien la forma del perfil de expansión y la magnitud de las deformaciones. Otra de las observaciones es que la predicción del modelo de interacción captura el aumento de capacidad y rigidez por efecto de la carga axial, como también lo hace el modelo de flexión. Evitando la sofisticación del modelo de interacción, se propone un análisis simplificado en flexión para la estimación de la sobrecapacidad. La comparación de esta metodología con la aplicación de las expresiones de diseño del código ACI318-08 revela que es capaz de reducir los errores en la estimación de la capacidad de carga lateral.

A pesar de que un cable es un elemento estructural diseñado esencialmente para transmitir cargas de tracción, su geometría helicoidal es tal que los componentes que lo forman no sólo desarrollan esfuerzos de tracción sino que también esfuerzos de flexión, corte, torsión, fricción y fuerzas de contacto. Ante la acción de cargas axisimétricas, la magnitud y distribución de las tensiones resultantes en los componentes de un cable determinan el comportamiento de éste, el cual puede ser expresado en términos de su elongación y rotación axial. Este trabajo de título tiene dos objetivos principales: (1) validar y analizar las limitaciones de modelos matemáticos discretos 2D desarrollados para predecir el comportamiento de cables sometidos a cargas axisimétricas; y (2) estudiar el efecto del daño simétrico y asimétrico en la magnitud y distribución de los esfuerzos internos y en la respuesta global (rigidez, capacidad máxima y deformación de falla) del cable cuando es solicitado por cargas axisimétricas. En este estudio se entiende por daño en un cable a que elemento(s) de éste presenta(n) discontinuidad en su longitud en una o varias secciones del cable. Para alcanzar los objetivos planteados se utiliza una modelación del cable 3D en base al método de Elementos Finitos (MEF) utilizando el programa ANSYS, datos experimentales reportados en la literatura y modelaciones 2D lineales y no lineales. El análisis se restringe a cables homogéneos formados por elementos de materiales con comportamiento lineal y no lineal cuyos diámetros varían entre 6 y 40 milímetros y que poseen distintos tipos de configuraciones geométricas de la sección transversal. Mediante la comparación de la respuesta global de cables obtenida utilizando modelos numéricos 3D (MEF), 2D y datos experimentales y el estudio de la distribución de tensiones y deformaciones obtenida con la modelación 3D (MEF), se concluye que los modelos 2D predicen de forma adecuada la curva de capacidad de un cable sometido a cargas axisimétricas, considerando secciones transversales sin daño y con daño distribuido simétricamente. De esta forma se validan las hipótesis sobre las cuales los modelos 2D están sustentados. El estudio del impacto del daño y su distribución (simétrica y asimétrica) en la respuesta global y distribución de tensiones y deformaciones de un cable se realiza mediante la comparación de datos experimentales con los resultados obtenidos con la modelación 3D (MEF) de cables dañados y sin daño. Se concluye que el efecto del daño en un cable depende de la cantidad de elementos dañados y de si la distribución del daño es simétrica o asimétrica. Una distribución asimétrica de daño tiene un mayor impacto que una simétrica en la reducción de la capacidad axial y de la deformación axial máxima del cable y en la distribución de tensiones y deformaciones internas en la sección transversal. Se observó que para una misma cantidad de elementos dañados en una sección, para una distribución de daño simétrica, la capacidad axial se reduce en la misma proporción de área dañada, mientras que para una distribución asimétrica esta reducción puede alcanzar un 5%. La deformación axial máxima para una distribución de daño simétrica sufre una reducción menor al 1% con respecto al caso sin daño y para una distribución asimétrica esta reducción puede superar el 30% dependiendo de la configuración geométrica del cable. Las tensiones y deformaciones internas en una sección transversal con distribución de daño simétrica experimentan una variación de 5% entre valores extremos con respecto al valor promedio de la sección, mientras que para una distribución de daño asimétrica, esta variación puede superar el 50%.

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Actualmente, se presentan nuevos retos en la construcción de infraestructuras y con ello una mayor demanda de nuevas soluciones en múltiples disciplinas de ingeniería, incluido en el campo de las cimentaciones. El presente estudio analiza teóricamente el comportamiento de un pilote cimentado en arena ante una carga lateral estática. El análisis de la interacción suelo-estructura se describe con los modelos Winkler, Ideal lineal elastoplástico y curva P-Y que representan el comportamiento del suelo utilizando curvas esfuerzo-deformación linealmente elástico, elastoplástico perfecto y curvo. Estos resultados permiten obtener la distribución de fuerza lateral, momento flector y deflexión del pilote a lo largo de la profundidad de análisis. En esta tesis se programa en Matlab la elaboración de la curva esfuerzo–deformación del suelo para cada uno de los modelos y los resultados de este análisis se desarrollan con los programas Matlab, D-Sheet Piling y L-Pile. El objetivo de esta tesis es presentar un análisis comparativo de la respuesta de cada modelo con relación a sus curvas esfuerzo-deformación, para determinar el mejor modelo que represente el comportamiento del suelo. Esta comparación se realiza con la metodología del MCA (Análisis Multicriterio) en la cual se asigna una serie de criterios de comparación basado en el marco teórico de los modelos y el análisis de la respuesta del pilote al aplicar una carga lateral estática de pequeña y gran magnitud. Se espera que la curva P-Y sea mejor modelo para analizar el comportamiento de un pilote cimentado en arena ante una carga lateral estática, porque ha sido desarrollado a través de múltiples ensayos, respaldado por múltiples fuentes científicas y recomendaciones de la API (Instituto Americano del Petróleo), por lo tanto, puede representar mejor el comportamiento del suelo y su interacción con el pilote.

Los puentes son estructuras esenciales para el desarrollo de los pueblos y del país. Asimismo, requieren de una gran inversión económica, por lo que es importante su conservación y mantenimiento permanente. Por esta razón, en esta investigación se plantea un procedimiento de evaluación de las condiciones de servicio de puentes que incluyen la inspección visual y evaluación de daños, la medición de flechas bajo la carga vehicular HL-93. Para ello se realizó fichas de inspección y protocolos para la prueba de carga estática y/o dinámica e indicando los puntos de medición a tomar y obtener de esta manera la deformación de los elementos principales y propiedades dinámicas para la validación y calibración de un modelo numérico del puente y así realizar la evaluación del estado actual de la estructura y emitir un dictamen sobre la misma. El procedimiento fue aplicado en puente Shilcayo sobre el rio del mismo nombre, este se encuentra ubicado en la vía de evitamiento de la ciudad de Tarapoto, provincia de San Martín, departamento de San Martín. El puente es de tipo sección compuesta de viga losa de 33.00 metros de luz simplemente apoyado, con una antigüedad aproximada de veintiocho años de vida útil y es considerado un puente importante. De acuerdo a las características de la estructura y ubicación, se realizó la prueba estática para caracterizar su deformación. Estos resultados se utilizaron para calibrar un modelo numérico de elementos finitos tridimensional del puente. Los resultados de los cálculos numéricos con el modelo sirvieron para emitir el dictamen de operatividad para una carga vehicular HL-93.

[ES] Las maquinas industriales están fabricadas bajo unas especificaciones y tolerancias para cumplir sus funciones dentro del proceso productivo. Las maquinas producen vibraciones desde el inicio de su vida útil inherentes a las tolerancias e imperfecciones del proceso de fabricación de sus componentes, y que se incrementan por el desgaste de su uso. Las vibraciones provienen de las cargas dinámicas que producen las máquinas en su operación. Estas se transmiten a la cimentación y finalmente al suelo que lo soporta en forma de radiación. Un diseño de la cimentación y de los elementos de conexión entre la máquina y la cimentación (impedancias) reduce las vibraciones que transmite la máquina a su entorno. En el diseño de cimentaciones sometidas a fuerzas dinámicas hay muy pocas aportaciones dedicadas a la optimización, y no existen investigaciones sobre el transitorio de arranque de la máquina, momento en el que se producen las mayores vibraciones. El estado del arte concluye que los autores siempre han optimizado cimentaciones con un grado de libertad y en régimen de operación permanente. El cálculo dinámico de cimentaciones está orientado a reducir las vibraciones que se producen en el régimen permanente de operación. El diseño de las cimentaciones está basado en la aplicación de un conjunto de "Reglas de Oro" que conducen todas ellas a reducir las vibraciones aumentando la masa de la cimentación, es decir, su tamaño y en consecuencia su coste. En esta tesis se plantea un modelo de cimentación de 3 masas y 9 grados de libertad. Se determinan las ecuaciones del movimiento de las masas que componen el modelo a partir de la formulación de D'Alambert. Se integran en el tiempo empleando el método ß de Newmark. Esta metodología permite analizar además del régimen permanente de operación, el régimen transitorio de arranque de la máquina, limitando así el posible paso del conjunto por la zona de resonancia, no siendo necesario ya hacer el análisis modal en busca de la frecuencia de resonancia. El modelo contempla el movimiento vertical, el desplazamiento horizontal y el balanceo de la máquina, 3 grados de libertad para cada una de las masas que componen el modelo, considerando desplazamientos, velocidades y aceleraciones de cada una de las tres masas, habiendo por tanto 27 variables "solución" a analizar en cada caso. Una vez propuesto el modelo de cimentación, se han aplicado tres metaheurísticas diferentes para determinar la cimentación optima a partir de una función coste, sometida a las restricciones geométricas y las mecánicas que imponen las normas ISO 10816 y VDI 2056. El plan experimental se basa en la búsqueda aleatoria de soluciones factibles apli-cando métodos de vecindad, que cumplan las restricciones impuestas. El modelo contempla un vector solución de 37 variables que dan lugar a unos 8,12 1037 posibles configuraciones. Previo a la optimización metaheurística se estudia el espacio de soluciones apli-cando un proceso de Random Walk(paseo aleatorio) y obteniendo un conjunto de 2.000 posibles soluciones. La optimización se hace a partir de un mecanismo de búsqueda optima por entornos empleando tres metaheurísticas: Descent Local Search (DLS), Simulated Annealing (S.A.) y Late Acceptance Hill Climbing (L.A.H.C.). Se analiza comparativamente los resultados obtenidos, así como el comportamiento dinámico de las cimentaciones optimas calculadas. Como resultado se obtiene una reducción del coste de la cimentación de un 29% respecto al mejor valor obtenido aleatoriamente durante el Random Walk, que cumple las restricciones impuestas, tanto en régimen permanente de operación como en el régimen transitorio de arranque. Se concluye que las restricciones de vibración en el régimen transitorio de arranque garantizan el cumplimiento de las restricciones de vibración en el régimen permanente de operación. / [CA] Les maquines industrials estan fabricades sota unes especificacions i toleràncies per a complir les seues funcions dins del procés productiu. Les maquines produeixen vibracions des de l'inici de la seua vida útil inherents a les toleràncies i imperfeccions del procés de fabricació dels seus components, i que s'incrementen pel desgast del seu ús. Les vibracions provenen de les càrregues dinàmiques que produeixen les màquines en la seua operació. Aquestes es transmeten en forma de radiació a la fona-mentació i finalment al sòl que el suporta. Un disseny del model de fonamentació i dels elements de connexió entre la màquina i la fonamentació (impedàncies) redueix les vibracions que pateix la màquina i el seu entorn. En el disseny de fo-namentacions sotmeses a esforços dinàmics hi ha molt pocs investigació dedicada a l'optimització, i no existeixen investigacions sobre el transitori d'arrancada de la màquina, moment en el qual es produeixen les majors vibracions. L'estat de l'art conclou que els autors sempre han optimitzat fonamentacions amb un grau de llibertat i en règim d'operació permanent. El càlcul dinàmic de fonamentacions està orientat a reduir les vibracions que es produeixen en el règim permanent d'operació. El disseny de les fonamentacions està basat en l'aplicació d'una sèrie de "Regles d'Or" que condueixen totes elles a reduir les vibracions augmentant la massa de la fonamentació, és a dir, la seua grandària i en conseqüència el seu cost. En aquesta tesi es planteja un model de fonamentació de 3 masses. Es determinen les equacions de moviment de les masses a partir de la formulació de D'Alambert de la fonamentació. S'integren en el temps emprant el mètode ß de Newmark. Aquesta metodologia permet analitzar a més del règim permanent d'operació, el règim transitori d'arrancada de la màquina limitant així el possible pas del conjunt per la zona de ressonància, no sent per tant necessari ja fer l'anàlisi modal a la recerca de la freqüència de ressonància i el seu pas durant l'arrancada. El model contempla el moviment vertical, el desplaçament horitzontal y el balanç de la màquina. 3 graus de llibertat per cada una de les masses que compungeixen el model, considerant desplaçament, velocitat y acceleracions de cada una de las masses, finalment hi han 27 variables "solució" a analitzar cada vegada. Una vegada proposat el model de fonamentació, s'han aplicat tres metaheurísti-ques diferents per a determinar la fonamentació optima a partir d'una funció cost, somes a les restriccions geomètriques i mecàniques que imposan les normes ISO 10816 i VDI 2056. El pla experimental es basa en la cerca aleatòria de solucions factibles que com-plisca les restriccions imposades. El model contempla un total de 37 variables que donen lloc a uns 8,12 1037 possibles configuracions. Primerament, s'estudia l'espai de solucions mitjançant un procés de Random Walk analitzant un conjunt de 2.000 possibles solucions. L'optimització es fa a partir d'experiments de cerca optima per entorns emprant tres metaheurístiques: Descent Local Search (DLS), el Simulated Annealing (S.A.) i el Last Acceptance Hill Climbing (L.A.H.C.). S'analitza comparativament els resultats obtinguts, així com el comportament dinàmic de les fonamentacions optimes calculades. Com a resultat s'obté una reducció del cost de la fonamentació d'un 29% respecte al millor valor obtingut aleatòriament durant el Random Walk, que compleix tots els requeriments imposats, tant en règim permanent d'operació com en el règim transitori d'arrancada. Es conclou que les restriccions del regim transitori garan-teixen el compliment de les restriccions en règim permanent. / [EN] Industrial machines are made under specifications and tolerances to meet the requirements of the production process. Machines produces vibrations since the starting of its lifetime that are increased due to the wearing between the its parts. A suitable foundation reduces vibrations and its transmission to the environ. Vibrations are produced because of the dynamics loads produced by the ma-chines. These loads vary with time. These are transmitted as vibrations to the foundation and finally to ground. The design of the foundation and connection elements between the machines and the foundations (impedance) reduces the vibrations that the machines transmit to its environ. In the design of foundations under dynamic charges there are a few studies devoted to optimization, and there are not research on the transient starting, the moment when there are the major vibrations. The study of the art concludes that the authors always have optimized foundations with one degree of freedom and in permanent operation. The dynamic calculation of foundations always has been directed to reduce the vibrations in the permanent operation mode. The design of the foundations is under "rules of thumbs" that as results increases the mass of the foundation and its cost. In this thesis a model of 3 masses and 9 freedom degrees is proposed. The D'Alambert movement equations of the foundations are obtained and integrated using the Newmark's ß methodology. This methodology permits analysing the starting operation mode restricting its vibrations during the crossing of the reso-nance frequency. Model calculates the vertical movement, sliding and rocking, 3 degrees of free-dom for each one of the masses of the model, analysing displacements, speeds and accelerations of each one of the masses, in total 27 variable solution for each solution. Once the foundations model is proposed, optimization with three metaheuristics the foundation using a cost function, under mechanical and geometrical con-strains, proposed by the ISO 10816 y VDI 2056 Norms. The experimental plan is based in the searching of feasible solutions under the constrains. The foundation model depends on 37 variables, making 8,12 1037 pos-sible sets of configurations. Firstly, the space of solutions is analysed with the technique of Radom Walk. A set of 2000 solutions was calculated. For searching the optimal solution three metaheuristics are used: Descent Local Search (DLS), Simulated Annealing (SA) and Last Acceptance Hill Climbing methodologies were selected and the results are compared, and the dynamic behaviour of the foundations calculated. As a result, a reduction of the 29% of the cost of the foundation is obtained in relation with the best cost obtained randomly during the Random Walk that achieves the constrains applied in transient and permanent operation mode. It's concluded that the constrains of transient mode guarantees the compliance of the constrains in permanent operation mode. / Terrádez Marco, JL. (2024). Optimización de un modelo de cimentación de una máquina industrial rotativa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211831

Los estadios deportivos son estructuras sometidas a cargas dinámicas producidas por el salto rítmico de los espectadores. Estas cargas pueden ocasionar vibraciones inadmisibles para el confort humano y fallas estructurales por resonancia. La resonancia es un fenómeno que ocurre cuando la frecuencia de la carga aplicada es igual a la frecuencia natural de la estructura (Clough y Penzien, 2003). Un caso práctico donde se detectaron vibraciones y fisuras es la tribuna Oriente del Estadio Huancayo. Es más, el aforo de esta tribuna fue reducida debido a la existencia de fisuras y problemas de inestabilidad (Chavez, 2011). Por ello, el presente trabajo tiene como objetivo la protección de tribunas de concreto armado ante vibraciones causadas por la actividad rítmica de los espectadores. Para lograr nuestro objetivo fue necesario estudiar el comportamiento dinámico de la tribuna, determinar el daño que las vibraciones podrían causar y proponer un reforzamiento que contribuya con el confort del público y con la seguridad estructural de la tribuna. Bajo estas circunstancias, se realizó un ensayo de Análisis Modal Operacional (OMA) con un sismómetro que registró señales dentro de una banda de frecuencias entre 0.20 y 40 Hz y una frecuencia de muestreo de 200 Hz. Estos registros fueron procesados para conocer la frecuencia fundamental de 4.45 Hz en la tribuna y la frecuencia fundamental del suelo que se encuentra entre 0.60 y 2.00 Hz. Con estos resultados se implementó y validó el modelo numérico de Elementos Finitos (FEM) de la tribuna y se evaluó su comportamiento debido al salto rítmico de los espectadores con una frecuencia excitadora de 3.50 Hz. Por consiguiente, se planteó el reforzamiento estructural de la tribuna Oriente del Estadio Huancayo. / Sports stadiums are structures subjected to dynamic loads produced by the synchronized jumping of spectators. These loads can cause inadmissible vibrations for human comfort and structural failure due to resonance. Resonance is a phenomenon that occurs when the frequency of the applied load is equal to the natural frequency of the structure (Clough and Penzien, 2003). A practical case where vibrations and cracks were detected is the East grandstand of the Huancayo Stadium. Furthermore, the capacity of this grandstand was reduced due to the existence of cracks and instability problems (Chavez, 2011). Therefore, the present work aims to protect reinforced concrete grandstands against vibrations caused by jumping by spectators. To reach our objective, it was necessary to study the dynamic behavior of the grandstand, determine the damage that vibrations could cause and propose a reinforcement that contributes to the comfort of the public and the structural safety of the grandstands. Under these circumstances, an Operational Modal Analysis (OMA) test was carried out with a seismometer that recorded signals within a frequency band between 0.20 and 40 Hz and a sampling frequency of 200 Hz. These records were processed to know the fundamental frequency of 4.45 Hz in the grandstand and the fundamental frequency of the ground that is between 0.60 and 2.00 Hz. With these results, the numerical model of Finite Elements (FEM) of the grandstand was implemented and validated and its behavior was evaluated due to the synchronized jump of the spectators with an exciting frequency of 3.50 Hz. Consequently, the structural reinforcement of the East grandstand of the Huancayo Stadium was proposed.