La aplicación del ensayo de penetración estándar (SPT) conlleva a un nivel de detalle alto, así mismo es costosa, requiere de mano de obra calificada para su ejecución y es demorada; su utilización es recomendada en suelos arenosos, restrictiva en suelos finos y plásticos y no recomendada en los demás tipos de suelos. Mientras que en el Análisis multicanal de ondas superficiales (MASW) su ejecución no se restringe, permite abarcar grandes áreas en tiempos cortos, no obstante, es un método indirecto, razón por la cual su aplicación debe ser verificada mediante perforaciones, obtención de muestras, y altos criterios de análisis. En los últimos años la implementación y mejoramiento de las técnicas de prospección de suelos ha permitido investigar la relación de dichos ensayos con diferentes parámetros del suelo. En la presente se desarrolló una correlación empírica entre los ensayos geotécnicos SPT mediante el número de golpes de resistencia a la penetración (N60) con el valor de las velocidades de ondas de corte (Vs) de los ensayos geofísicos MASW, se realizaron en 30 puntos del distrito de Juliaca para los suelos arenosos. Se contó con un filtro final de 110 pares ordenados de datos (Vs; N60); mediante el análisis de regresión potencial por el método de mínimos cuadrados donde se obtuvo la ecuación: Vs = 81.079*N600.2646; y un coeficiente de determinación R2:0.76. Esta ecuación fue puesta en análisis comparativo con las ecuaciones de las correlaciones de la literatura, en el cual se encontró una tendencia acorde a las mismas, lo que permitirá utilizarla con suelos afines a la región. / The application of the standard penetration test (SPT) entails a high level of detail, it is also expensive, requires qualified labor for its execution and is time-consuming; Its use is recommended in sandy soils, restrictive in fine and plastic soils and not recommended in other types of soils. While in the multichannel analysis of surface waves (MASW) its execution is not restricted, it allows covering large areas in short times, however, it is an indirect method, which is why its application must be verified by drilling, obtaining samples, and high analytical criteria. In recent years, the implementation and improvement of soil prospecting techniques has made it possible to carry out studies of the relationship of said tests with different soil parameters. In the present, an empirical correlation was developed between the SPT geotechnical tests by means of the number of penetration resistance blows (N60) with the value of the shear wave velocities (Vs) of the MASW geophysical tests, these tests were carried out in 30 points in the city of Juliaca for sandy soils. There was a final filter of 110 ordered pairs of data (Vs; N60); Through the analysis of potential regression by the method of least squares, the equation was obtained: Vs = 81.079*N600.2646; of the determination coefficient R2:0.76, it was determined that the correlation is acceptable. This equation was put into analysis and comparison with the equations of the correlations of the literature, in which it was found in a trend according to them. / Tesis

[ES] La toma de decisiones en situaciones complejas y dinámicas representa un gran desafío para los tomadores de decisiones, quienes deben considerar múltiples criterios interdependientes. En este contexto, los métodos de análisis multicriterio de decisión (MCDA) son ampliamente utilizados, pero la mayoría de ellos asumen que los criterios son independientes, lo cual no es aplicable en la mayoría de los problemas del mundo real. El proceso analítico en red (ANP) es una técnica de MCDA que permite modelar las interacciones entre los criterios de decisión, lo que la hace más aplicable a problemas reales. ANP es una generalización del método de proceso jerárquico analítico (AHP), pero a diferencia de este último, reconoce las influencias recíprocas entre los elementos en un problema de toma de decisiones. ANP utiliza una red ponderada y dirigida para modelar estas interacciones, lo que permite una modelización más realista y precisa del problema. Aunque ANP es el método preferido para modelar situaciones de interdependencia y retroalimentación, presenta desafíos en la práctica, particularmente debido al gran número de comparaciones por pares requeridas. Esta tesis aborda la complejidad de ANP y su principal desafío: las matrices de comparación por pares que miden la influencia de un elemento sobre otro en la red. Se presenta un modelo híbrido de ANP simplificado con la técnica DEMATEL que reduce el número de comparaciones por pares necesarias mediante la utilización de escalas de influencia directa, lo que lo hace más factible de aplicar en la práctica. Además, se han recomendado escalas de medición de influencia directa para normalizar los valores numéricos obtenidos, dividiendo por la suma en lugar de una matriz de transición. La medida se vuelve más precisa con más divisiones de escala. En el estudio de caso presentado, se demostró que la propuesta de modelo combinado DEMATEL basado en ANP puede reducir en promedio el 42% del número de preguntas necesarias en comparación con el modelo ANP original, y aun así obtener resultados similares. / [CA] La presa de decisions en situacions complexes i dinàmiques representa un gran desafiament per als prescriptors, els quals han de considerar múltiples criteris interdependents. En aquest context, els mètodes d'anàlisi multicriteri de decisió (MCDA) són àmpliament utilitzats, però la majoria d'ells assumeixen que els criteris són independents, la qual cosa no és aplicable en la majoria dels problemes del món real. El procés analític en xarxa (ANP) és una tècnica de MCDA que permet modelar les interaccions entre els criteris de decisió, la qual cosa la fa més aplicable a problemes reals. ANP és una generalització del mètode de procés jeràrquic analític (AHP), però a diferència d'aquest últim, reconeix les influències recíproques entre els elements en un problema de presa de decisions. ANP utilitza una xarxa ponderada i dirigida per modelar aquestes interaccions, la qual cosa permet una modelització més realista i precisa del problema. Encara que ANP és el mètode preferit per modelar situacions d'interdependència i retroalimentació, presenta desafiaments en la pràctica, particularment a causa del gran nombre de comparacions per parells requerides. Aquesta tesi aborda la complexitat d'ANP i el seu principal desafiament: les matrius de comparació per parells que mesuren la influència d'un element sobre un altre en la xarxa. Es presenta un model híbrid d'ANP simplificat amb la tècnica DEMATEL que redueix el nombre de comparacions per parells necessàries mitjançant l'utilització d'escales d'influència directa, la qual cosa el fa més factible d'aplicar en la pràctica. A més, s'han recomanat escales de mesura d'influència directa per normalitzar els valors numèrics obtinguts, dividint per la suma en lloc d'una matriu de transició. La mesura es torna més precisa amb més divisions d'escala. En l'estudi de cas presentat, es va demostrar que la proposta de model combinat DEMATEL basat en ANP pot reduir en promig el 42% del nombre de preguntes necessàries en comparació amb el model ANP original, i encara obtenir resultats similars. / [EN] Decision-making in complex and dynamic situations poses a great challenge for decision makers who must consider multiple interdependent criteria. In this context, multicriteria decision analysis (MCDA) methods are widely used, but most of them assume that criteria are independent, which is not applicable in most real-world problems. Analytic network process (ANP) is an MCDA technique that allows modeling the interactions between decision criteria, making it more applicable to real-world problems. ANP is a generalization of the analytic hierarchy process (AHP), but unlike the latter, it recognizes reciprocal influences between elements in a decision-making problem. ANP uses a weighted and directed network to model these interactions, allowing for a more realistic and accurate modeling of the problem. Although ANP is the preferred method for modeling interdependence and feedback situations, it presents challenges in practice, particularly due to the large number of pairwise comparisons required. This thesis addresses the complexity of ANP and its main challenge: the pairwise comparison matrices that measure the influence of one element on another in the network. A simplified hybrid ANP model with the DEMATEL technique is presented, which reduces the number of pairwise comparisons required by using direct influence scales, making it more feasible to apply in practice. Additionally, recommended direct influence measurement scales have been suggested to normalize the numerical values obtained by dividing by the sum instead of a transition matrix. The measure becomes more precise with more scale divisions. In the case study presented, it was demonstrated that the proposed DEMATEL-ANP combined model can reduce on average 42% of the necessary questions compared to the original ANP model, and still obtain similar results. / Schulze González, EA. (2023). Análisis del uso de escalas de medida de influencia en el proceso analítico de redes (ANP) para la toma de decisiones multicriterio [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/196689

Made available in DSpace on 2016-01-26T12:51:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rogerioleonebuchaim_tese.pdf: 3407631 bytes, checksum: 87786b69303a26860816554562d2cdab (MD5) Previous issue date: 2004-05-17 / The present study was aimed at examining the biocompatibility of anionic collagen matrices, their local bone response following implantation in surgically-created bone defects and also the influence of the collagen fiber orientation in the neoformed bone tissue. Seventy two rats ( Rattus norvegicus albinus ) were used in this experiment. The animals were divided into four experimental groups: Group 1 (control), without implants; Group 2, pericardium medullar implants, 12 hours; Group 3, medullar implants of tendon, 24 hours, with the bigger axes of collagen fibers parallel to the bigger axes of the tibia; and Group 4, medullar implants of tendon, 24 hours, with the bigger axes of collagen fibers perpendicular to the bigger axes of the tibia. After the experimental surgery, the evolution of the repair process was microscopically evaluated in 7, 15 and 30 days post-surgery. The results demonstrated the implanted matrices to be biocompatible and to function as a scaffold inducing the formation of bone, mainly in Group 4. At first, the cellularity follows the arrangement of collagen fibers, obtaining a growing multidirectional arrangement, suggesting that the direction and the orientation are related to the direction and to the magnitude of the stress applied to the bone. / Este estudo apresentou como objetivo, examinar a biocompatibilidade de matrizes de colágeno aniônico, sua resposta óssea local após implantação em defeitos ósseos criados cirurgicamente e a influência da orientação das fibras colágenas no tecido ósseo neoformado. Foram utilizados 72 ratos (Rattus norvegicus albinus) divididos em 4 grupos experimentais de 6 animais cada: Grupo 1 (controle), sem implante; Grupo 2, implante medular pericárdio 12 horas; Grupo 3, implante medularde tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionados paralelamente ao maior eixo da tíbia e , Grupo 4, implante medular de tendão 24 horas, com o maior eixo de suas fibras colágenas direcionadas perpendicularmente ao maior eixo da tíbia. A evolução do processo de reparo, após a cirurgia experimental, foi avaliada microscopicamente com 7, 15 e 30 dias pós-operatórios. Os resultados demosntraram que as matrizes implantadas são biocompatíveis e funcionam como uma matriz tridimensional induzindo a formação de osso, maior no grupo 4. a celularidade, inicialmente, acompanha o arranjo das fibras colágenas, adquirindo um arranjo multidirecional crescente, sugerindo que a direção e a orientação estão relacionadas com a direção e a magnitude do stress aplicado sobre o osso.

El Caribe ha sido reconocido por considerarse una pluralidad de espacios que simultáneamente son solo uno. Contrario al contexto de su fragmentada geografía, su segregada historia colonial y su diversidad racial y lingüística, los intelectuales caribeños han establecido puentes de unidad cultural con la intención de configurar una identidad pan-caribeña. Por consiguiente, los ensayistas del siglo XX se enfrentan a la necesidad de examinar críticamente los factores que formulan sus respectivas identidades, en contraste con aquellas tradicionalmente impuestas bajo el discurso colonial y metropolitano. Desde el tercer cuarto del siglo, pensadores como Aimé Césaire (1913-2008), Fernando Ortiz (1881-1969), Fidel Castro (1926-), George Lamming (1927-), Kamau Brathwaite (1930-), Juan I. Jiménes-Grullón (1903-1983), Hubert Devonish (1953-), Edouard Glissant (1928-2011), Antonio Benítez-Rojo (1931-2005), Arcadio Díaz Quiñones y Maryse Condé (1937-), entre otros, cuestionan el sistema colonial, los procesos étnicos y las propuestas lingüísticas, relacionándolos con conceptos tales como la hibridez, el sincretismo, la transculturación y la heterogeneidad. Estas teorías culturales, de alguna manera, reescriben ideas antecedentes en reacción a discursos hegemónicos previos como consecuencia de los cambios políticos que trajeron las guerras de independencia en América Latina durante el siglo XIX. En mi tesis demuestro que estos planteamientos delinean un mapa de modelos epistemológicos de la cultura del Caribe. Para indicar que estas propuestas constituyen metáforas que muestran una consciencia cultural, las proposiciones acerca de la cultura de Jorge Luis Borges (1899-1986) y Hayden White (1928-) sirven como marco teórico apropiado. Así, a través de las representaciones literarias ensayísticas de los modelos metafóricos de la cultura caribeña, este trabajo redefine algunos aspectos importantes de la identidad cultural vis a vis la mirada parcial que usualmente se utiliza para estudiar el archipiélago antillano. Igualmente, incluso aunque estos modelos proponen una representación metafórica de la cultura pan-caribeña, la construcción de un modelo del Caribe puede ser utilizado en otras regiones y espacios culturales en el contexto de la globalización, ya que elucida una gnoseología cultural que sirve para describir distintas realidades globales.

La presente tesis fue financiada por el Fondo de Investigación Sanitarias del Instituto Carlos III, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, con el registro PI09/90257 y el proyecto de investigación titulado "Estudio experimental controlado y aleatorizado para evaluar la efectividad y seguridad del uso de la pelota de parto durante el trabajo del parto y el parto.

Tesis por compendio / [ES] Todas estructuras, especialmente las conformadas con hormigón armado, no solo deben cumplir con la seguridad necesaria bajo los Estados Límites Últimos (ULS), además es imprescindible que garanticen un comportamiento adecuado frente a condiciones de servicio. En general, los requisitos fundamentales de servicio que debe cumplir este tipo de estructuras son: la funcionalidad, comodidad para el usuario y la apariencia. Sin embargo, estos no se pueden verificar de forma directa; por lo tanto, ha sido necesario definir criterios de desempeño tales como control de deflexión, control de vibración y control de agrietamiento para dar cumplimiento a lo indicado anteriormente. Además, se dificulta el cálculo de la capacidad de servicio debido al fenómeno de agrietamiento, el efecto de rigidez por tensión, la contracción y los efectos de fluencia. Por lo tanto, el control de la fisuración en estructuras de hormigón armado generalmente se logra limitando la tensión en el refuerzo de acero y la matriz de hormigón. Siendo así que, en los diseños incluidos en códigos relevantes a hormigón, especifican la tensión máxima del refuerzo de acero después de la fisuración y el ancho máximo de fisura para los miembros estructurales de CR o FRC, no obstante los aspectos de capacidad de servicio del diseño para el hormigón reforzado con fibras de ultra alto rendimiento reforzado (R-UHPFRC), no han sido incluidos en los códigos o recomendaciones de UHPFRC. A pesar de que se han realizado muchos esfuerzos en la investigación tanto experimental como teórica sobre el comportamiento de servicio de los elementos estructurales de CR o FRC durante las últimas décadas, para el R-UHPFRC se debe desarrollar aún más su conocimiento relacionado con los requisitos para el diseño de capacidad de servicio, incluyendo su comportamiento de tensión y agrietamiento. En este marco, el objetivo principal de la presente tesis doctoral es evaluar el comportamiento de servicio de R-UHPFRC. Por tal razón, es fundamental realizar la evaluación del comportamiento de deformación y fisuración de los elementos de tracción R-UHPFRC. Para ello, se abordaron y cumplieron adecuadamente dos puntos principales. El primero, diseñar una metodología de prueba innovadora y adecuada para ejecutar los experimentos requeridos para este proyecto de doctorado. En segundo lugar, se llevó a cabo la evaluación de la respuesta de rigidez a la tensión y el comportamiento de agrietamiento del R-UHPFCR, que son parámetros primordiales para el diseño de capacidad de servicio. Para estudiar estos dos parámetros, se consideraron algunos parámetros importantes tales como: el efecto del volumen del contenido de fibra, el tipo de fibra, el efecto del tamaño, el efecto de la relación de refuerzo y el efecto de la contracción. Finalmente, para evaluar los parámetros mencionados, se presentan cuatro campañas experimentales. Cada una de ellas, representa un nivel diferente de estudio. El primero corresponde a la validación de la metodología de ensayo de tracción propuesta y examinar los datos experimentales obtenidos, para emplearlos en futuros estudios de este proyecto. El segundo nivel consistió en establecer y realizar experimentos completos con dos tipos de fibra de acero, modificando además su cantidad, es así como se utilizaron diferentes proporciones de refuerzo y sección transversal para evaluar el efecto tanto del tamaño como del contenido de fibra, respectivamente. También, en un estudio experimental específico se indagó sobre el efecto de la combinación de micro y microfibras de acero en la deformación y el comportamiento de agrietamiento de los elementos R-UHPFRC de tracción. El tercer nivel corresponde a una prueba de contracción intensiva, necesaria para obtener el valor de contracción del UHPFRC utilizado en esta investigación. El último nivel comprende la modificación de la geometría de la probeta y el uso de probetas en forma de hueso de perro para evaluar el ancho medio y máximo de fisura (valor / [CA] Totes les estructures, especialment les conformades amb formigó armat, no només han de complir amb la seguretat necessària sota els Estats Límits Últims (ULS), a més és imprescindible que garanteixin un comportament adequat davant de condicions de servei. En general, els requisits fonamentals de servei que ha de complir aquest tipus d'estructures són: la funcionalitat, la comoditat per a l'usuari i l'aparença. Això no obstant, aquests no es poden verificar de forma directa; per tant, ha calgut definir criteris d'acompliment com ara control de deflexió, control de vibració i control d'esquerdament per a donar compliment al que s'ha indicat anteriorment. A més, es dificulta el càlcul de la capacitat de servei a causa del fenomen d'esquerdament, l'efecte de rigidesa per tensió, la contracció i els efectes de fluència. Per tant, el control de la fissuració en estructures de formigó armat generalment s'aconsegueix limitant la tensió al reforç d'acer i la matriu de formigó. És així que en els dissenys inclosos en codis rellevants a formigó, especifiquen la tensió màxima del reforç d'acer després de la fissuració i l'amplada màxima de fissura per als membres estructurals de CR o FRC, no obstant els aspectes de capacitat de servei del disseny per al formigó reforçat amb fibres d'ultra alt rendiment reforçat (R-UHPFRC), no han estat inclosos als codis o recomanacions d'UHPFRC. Tot i que s'han realitzat molts esforços en la investigació tant experimental com teòrica sobre el comportament de servei dels elements estructurals de CR o FRC durant les últimes dècades, per al R-UHPFRC s'ha de desenvolupar encara més el seu coneixement relacionat amb els requisits per al disseny de capacitat de servei, incloent el comportament de tensió i esquerdament. En aquest marc, l'bjectiu principal de la present tesi doctoral és avaluar el comportament de servei de R-UHPFRC. Per aquesta raó, és fonamental fer l'avaluació del comportament de deformació i fissuració dels elements de tracció R-UHPFRC. Per això, es van abordar i van complir adequadament dos punts principals. El primer, dissenyar una metodologia de prova innovadora i adequada per executar els experiments requerits per a aquest projecte de doctorat. En segon lloc, es va fer l'avaluació de la resposta de rigidesa a la tensió i el comportament d'esquerdament del R-UHPFCR, que són paràmetres primordials per al disseny de capacitat de servei. Per estudiar aquests dos paràmetres, es van considerar alguns paràmetres importants com ara l'efecte del volum del contingut de fibra, el tipus de fibra, l'efecte de la mida, l'efecte de la relació de reforç i l'efecte de la contracció. Finalment, per avaluar els paràmetres mencionats, es presenten quatre campanyes experimentals. Cadascuna representa un nivell diferent d'estudi. El primer correspon a la validació de la metodologia dassaig de tracció proposada i examinar les dades experimentals obtingudes, per a emprar-les en futurs estudis daquest projecte. El segon nivell va consistir a establir i realitzar experiments complets amb dos tipus de fibra d'acer, modificant-ne a més la quantitat, és així com es van utilitzar diferents proporcions de reforç i secció transversal per avaluar l'efecte tant de la mesura com del contingut de fibra, respectivament. També, en un estudi experimental específic, es va indagar sobre l'efecte de la combinació de micro i macrofibres d'acer en la deformació i el comportament d'esquerdament dels elements R-UHPFRC de tracció. El tercer nivell correspon a una prova de contracció intensiva, necessària per obtenir el valor de contracció de l'UHPFRC utilitzat en aquesta investigació. L'últim nivell comprèn la modificació de la geometria de la proveta i l'ús de provetes en forma d'os de gos per avaluar l'amplada mitjana i màxima de fissura (valor real detectat) provocat per esforços de tracció en els elements de tracció R-UHPFRC . És important esmentar que es van fer diferents anàlisis per a cada investigació experimental i es van ac / [EN] All structures, particularly reinforcement concrete structures, apart from meeting necessary security against Ultimate Limit States (ULS), must exhibit appropriate behaviour under service conditions. Generally, the fundamental serviceability requirements that concrete structures should meet are functionality, user comfort and appearance. These requirements cannot, however, be directly checked. Therefore, performance criteria, such as deflection control, vibration control and cracking control, are defined to meet these requirements. Serviceability calculation is complicated because of the cracking phenomenon, the tension stiffening effect, shrinkage, and creep effects. Cracking control in reinforced concrete (RC) structures is generally achieved by limiting stress in steel reinforcement and the concrete matrix. Many concrete code designs specify a maximum steel reinforcement stress after cracking and a maximum crack width for RC or fibre-RC (FRC) structural members, while the design serviceability aspects for Reinforced Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete (R-UHPFRC) are poorly considered in UHPFRC codes or recommendations. Many efforts have been made in experimental and theoretical research into the serviceability behaviour of RC or FRC structural elements in the last few decades. However, for R-UHPFRC, knowledge about tension and cracking behaviour must improve and serviceability design requirements have to be further studied. Within this framework, the main purpose of the present PhD thesis is to evaluate the serviceability behaviour of R-UHPFRC. For this purpose, the evaluation of the deformation and cracking behaviour of R-UHPFRC tensile elements is essential. To that end, two main items were addressed and adequately met. The first one was to design an innovative and adequate test methodology to carry out the experiments required for this PhD project. The second involved evaluating the tension stiffening response and cracking behaviour of R-UHPFRC, which are fundamental parameters for R-UHPFRC structures' serviceability design. To study these two parameters, important parameters were considered, such as fibre content, fibre type, size effect, reinforcement ratio and shrinkage effect. In order to evaluate the aforementioned parameters, four experimental campaigns are presented. Each campaign represents a different study level. The first corresponds to the validation of the proposed tensile test methodology and to the examination of the obtained experimental data for future studies required for this PhD project. The second experimental study level corresponds to establishing and undertaking comprehensive experimental programmes with two different steel fibre types and fibre contents. Different cross-section and reinforcement ratios were used to evaluate the size effect and fibre content effect, respectively. The effect of the micro- and macro-steel fibres combination on the deformation and cracking behaviour of tensile R-UHPFRC elements was investigated in a specific experimental study. The third level corresponds to an intensive shrinkage test, which was conducted to obtain the shrinkage value of the UHPFRC used in this PhD study. The final level corresponds to a specific experimental study, done by modifying the specimen's geometry and using the dog bone-shaped specimens to evaluate the average and maximum crack width (real detected value) caused by tensile stresses in R-UHPFRC tensile elements. It is worth mentioning that different analyses were performed for each experimental research and appropriate results were achieved to fulfil the thesis aims. Keywords: cracking behaviour, design criteria, durability, fragility curve, post-cracking tensile stiffness, serviceability behaviour, shrinkage, SLS requirements, structural design, tensile elements, tension stiffening, test method, tie, UHPFRC. / This work is part of Project “BIA2016-78460-C3-1-R” supported by the State Research Agency of Spain / Khorami, M. (2023). Serviceability Behaviour of Reinforced UHPFRC Tensile Elements [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192683 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] El sistema de bomba de calor geotérmica (GSHP) es una tecnología prometedora para utilizar la energía geotérmica somera (EGS). En este sistema, un intercambiador enterrado de calor de perforación (BHE) desempeña un papel principal e influye directamente en el coeficiente de rendimiento estacional (SCOP) de este sistema geotérmico poco profundo. Se han llevado a cabo diferentes estudios para mejorar el rendimiento del BHE, incluyendo el uso de materiales avanzados para el plástico de las tuberías, uso de fluido caloportador (o de transferencia de calor) y de relleno/grouting, de mayor transferencia de calor, diseño de nuevas geometrías, y la optimización del BHE para ser utilizado como sistemas de almacenamiento de energía térmica (BTES). Los costes de perforación, el consumo eléctrico de las bombas de calor y la resistencia térmica de las perforaciones pueden reducirse utilizando materiales con propiedades termofísicas adecuadas, como los nanofluidos y los materiales de almacenamiento térmico. De este modo, no sólo se produce una transferencia de calor más significativa entre el fluido caloportador, el relleno y el terreno, sino que también se reduce el efecto térmico sobre el entorno. El fluido de transferencia de calor es uno de los factores de optimización de la BHE que se utilizará para el almacenamiento de energía térmica (TES). Una mayor conductividad térmica en el fluido de transferencia de calor mejora la eficacia de la transferencia de calor entre el fluido y los materiales alrededor, lo que lleva a alcanzar con mayor rapidez la temperatura de cambio de fase en los materiales de almacenamiento. Cuando se usa un fluido de transferencia de calor con una conductividad térmica superior, la temperatura del material de almacenamiento de calor experimenta fluctuaciones más rápidas, lo que reduce significativamente la duración necesaria para un cambio de fase completo. Además, usar materiales de cambio de fase (PCM) para almacenar calor en lugar del relleno convencional permite aprovechar el BHE como sistema BTES. Además de disminuir considerablemente la profundidad de perforación necesaria, el sistema BTES puede almacenar y liberar energía diaria y estacionalmente para reducir la carga durante las horas punta. Sin embargo, hay un vacío notable en la bibliografía sobre la exploración y aplicación de nuevos materiales de almacenamiento de calor y fluidos de transferencia de calor en las BHE para hacerlas aptas para fines de BTES. Aunque se han aplicado diversas innovaciones para mejorar el rendimiento de los BHE, como el uso de materiales plásticos avanzados y la optimización del diseño, la mayor parte de la investigación se ha centrado en el uso convencional de los BHE. Debería prestarse más atención a las ventajas potenciales del aprovechamiento de los intercambiadores de calor mediante la aplicación de nanofluidos y PCM como fluidos de transferencia de calor y medios de almacenamiento de calor, respectivamente. Como ya se ha mencionado, estos materiales poseen propiedades termofísicas superiores que pueden dar lugar a una transferencia de calor más eficiente, una reducción de los costes de perforación, un menor consumo de electricidad en las bombas de calor y una disminución de la resistencia térmica de la perforación. Esta laguna en la investigación hace necesaria una investigación en profundidad para determinar la viabilidad y factibilidad de la aplicación de estos materiales avanzados en las BHE, facilitando en última instancia su transformación en sistemas BTES fiables. Por lo tanto, los principales objetivos de esta tesis doctoral son estudiar experimental y numéricamente los impactos del uso de materiales avanzados para el fluido caloportador y el relleno/grouting tales como nanofluidos y PCMs, en el rendimiento del BHE como sistemas BTES. El estudio pretende seleccionar los materiales más favorables, convirtiéndose en una referencia práctica y fiable para futuros proyectos y sectores industriales. / [CA] El sistema de bomba de calor geotèrmica (GSHP, en anglès) és una tecnologia prometedora per a utilitzar l'energia geotèrmica succinta (EGS). En este sistema, un bescanviador enterrat de calor de perforació (BHE, en anglès) exercix un paper principal i influïx directament en el coeficient de rendiment estacional (SCOP) d'este sistema geotèrmic poc profund. S'han dut a terme diferents estudis per a millorar el rendiment del *BHE, incloent-hi l'ús de materials avançats per al plàstic de les canonades, ús de fluid termòfor (o de transferència de calor) i de grouting, de major transferència de calor, disseny de noves geometries, i l'optimització del BHE per a ser utilitzat com a sistemes d'emmagatzematge d'energia tèrmica (BTES, en anglès). Els costos de perforació, el consum elèctric de les bombes de calor i la resistència tèrmica de les perforacions poden reduir-se utilitzant materials amb propietats termo-físiques adequades, com els nanofluids i els materials d'emmagatzematge tèrmic. D'esta manera, no sols es produïx una transferència de calor més significativa entre el fluid termòfor, el farciment i el terreny, sinó que també es reduïx l'efecte tèrmic sobre l'entorn. El fluid de transferència de calor és un dels factors d'optimització de la *BHE que s'utilitzarà per a l'emmagatzematge d'energia tèrmica (*TES). Una major conductivitat tèrmica en el fluid de transferència de calor millora l'eficàcia de la transferència de calor entre el fluid i els materials al voltant, la qual cosa porta a aconseguir amb major rapidesa la temperatura de canvi de fase en els materials d'emmagatzematge. Quan s'usa un fluid de transferència de calor amb una conductivitat tèrmica superior, la temperatura del material d'emmagatzematge de calor experimenta fluctuacions més ràpides, la qual cosa reduïx significativament la duració necessària per a un canvi de fase complet. A més, usar materials de canvi de fase (PCM, en anglès) per a emmagatzemar calor en lloc del farciment convencional permet aprofitar el BHE com a sistema BTES. A més de disminuir considerablement la profunditat de perforació necessària, el sistema BTES pot emmagatzemar i alliberar energia diària i estacionalment per a reduir la càrrega durant les hores punta. No obstant això, hi ha un buit notable en la bibliografia sobre l'exploració i aplicació de nous materials d'emmagatzematge de calor i fluids de transferència de calor en les BHE per a fer-les aptes per a fins de BTES. Encara que s'han aplicat diverses innovacions per a millorar el rendiment dels BHE, com l'ús de materials plàstics avançats i l'optimització del disseny, la major part de la investigació s'ha centrat en l'ús convencional dels BHE. Hauria de prestar-se més atenció als avantatges potencials de l'aprofitament dels bescanviadors de calor mitjançant l'aplicació de nanofluids i PCM com a fluids de transferència de calor i mitjans d'emmagatzematge de calor, respectivament. Com ja s'ha esmentat, estos materials posseïxen propietats termo-físiques superiors que poden donar lloc a una transferència de calor més eficient, una reducció dels costos de perforació, un menor consum d'electricitat en les bombes de calor i una disminució de la resistència tèrmica de la perforació. Esta llacuna en la investigació fa necessària una investigació en profunditat per a determinar la viabilitat i factibilitat de l'aplicació d'estos materials avançats en les BHE, facilitant en última instància la seua transformació en sistemes BTES fiables. Per tant, els principals objectius d'esta tesi doctoral són estudiar experimental i numèricament els impactes de l'ús de materials avançats per al fluid termòfor i el grouting com ara nanofluids i PCMs, en el rendiment del BHE com a sistemes BTES. L'estudi pretén seleccionar els materials més favorables, convertint-se en una referència pràctica i fiable per a futurs projectes i sectors industrials. / [EN] Due to severe environmental pollution and worldwide energy deficiency, exploiting renewable energies has become more critical than ever. Shallow geothermal energy (SGE) is considered a sustainable and renewable energy source with significant advantages in space heating and cooling, industrial applications, greenhouses, electricity production, agriculture industry devices, and hot water production, among others. The ground source heat pump (GSHP) system is a promising technology for utilizing SGE. In this system, a borehole heat exchanger (BHE) plays an important role and directly influences the coefficient of performance (COP) of this shallow geothermal system. Different approaches have been carried out to enhance the performance of the BHE, including using advanced materials for pipes, heat transfer fluids, and backfill/grout, designing new geometries, and optimizing the BHE to be used as borehole thermal energy storage (BTES) systems. Drilling costs, heat pump electricity consumption, and borehole thermal resistance can be reduced using materials with appropriate thermo-physical properties like nanofluids and heat storage materials. This results in not only a more significant heat transfer between the heat transfer fluid, the backfill/grout, and the soil but also lessens the thermal effect on the surroundings. Heat transfer fluid is one of the factors in optimizing the BHE to be used for thermal energy storage (TES). Increased thermal conductivity in the heat transfer fluid enhances heat transfer efficiency between the fluid and the heat storage materials, leading to a more rapid attainment of the phase change temperature in the storage materials. In essence, when employing a heat transfer fluid with superior thermal conductivity, the temperature of the heat storage material experiences quicker fluctuations, resulting in a significant reduction in the duration required for a complete phase change. Moreover, the use of phase change material (PCM) as a heat storage medium instead of conventional backfill/grout enables the BHE to be beneficial and applicable as a BTES system. In addition to decreasing the required borehole depth considerably, the BTES system can store and release energy daily and seasonally to reduce the load during peak hours. However, there is a notable gap in the literature concerning exploring and applying new heat storage and heat transfer fluid materials in BHEs to render them suitable for TES purposes. While various approaches have been undertaken to enhance BHE performance, including using advanced materials and design optimizations, most research has concentrated on the conventional goal of BHEs. More attention should be given to the potential advantages of these heat exchangers by applying nanofluids and PCMs as heat transfer fluids and heat storage media, respectively. As mentioned above, these materials possess superior thermo-physical properties that can lead to more efficient heat transfer, reduced drilling costs, lower electricity consumption in heat pumps, and diminished borehole thermal resistance. This research gap necessitates an in-depth investigation to determine the feasibility and practicality of implementing these advanced materials in BHEs, ultimately facilitating their transformation into reliable BTES systems. The outcomes of such research endeavors hold the promise of addressing environmental concerns and global energy deficiencies by advancing the utilization of renewable energy sources like SGE sustainably and effectively. Therefore, the main objectives of this doctoral dissertation are to study experimentally and numerically the impacts of using advanced materials for heat transfer fluid and backfill/grout, such as nanofluids and PCMs, on the performance of the BHE as BTES systems. The study aims to select the most favorable materials, making it a practical and reliable reference for future projects and industry sectors. / This research has received funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation program named GEOCOND under grant agreement No [727583]. / Javadi, H. (2024). Experimental and Numerical Study of the Thermo-Fluid Dynamics of Borehole Heat Exchangers Incorporating Advanced Materials to be Optimized for use as Thermal Energy Storage (BTES) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203144 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] El fuego es uno de los principales riesgos que pueden afectar a las estructuras de acero. El impacto del fuego en estas estructuras es muy adverso y complejo de simular, principalmente en escenarios de fuego realistas, donde el calentamiento en los miembros de acero no es uniforme y en miembros de acero esbeltos porque fallan prematuramente por la aparición de abolladuras locales. Para predecir con exactitud la respuesta de las estructuras de acero al fuego, se han desarrollado modelos avanzados y complejos de EF con elementos de cáscara y sólidos. Sin embargo, estos modelos son costosos desde el punto de vista computacional, lo que complica la realización de análisis más complejos que requieren muchas simulaciones en poco tiempo y con bajos costes computacionales. Por lo tanto, es necesario desarrollar modelos computacionales sencillos, precisos y de bajo coste, tan fiables como los modelos de cáscara, que abran el camino más fácilmente hacia la modelización de problemas estructurales de acero más complejos en situación de incendio. En esta tesis se presentan propuestas sencillas y de bajo coste computacional para simular la respuesta mecánica de estructuras de acero en condición de incendio utilizando un elemento finito de viga de Timoshenko de Ansys. Una de las propuestas consiste en una nueva metodología para el análisis en 3D de estructuras de acero sometidas a temperaturas no uniformes por el fuego. Las otras consisten en dos estrategias de modelización para analizar el pandeo lateral torsional en miembros de acero de clase 4 a temperaturas elevadas. Las propuestas simplifican significativamente la modelización estructural y se validan satisfactoriamente con resultados numéricos y experimentales. Esto significa que problemas complejos de ingeniería de incendio, como los análisis probabilísticos y de optimización, pueden tratarse con mucha más facilidad, lo que representa un paso importante hacia la aplicación generalizada de enfoques basados en el desempeño para tratar los efectos del fuego en las estructuras de acero. / [CA] El foc és un dels principals riscos que poden afectar les estructures d'acer. L'impacte del foc en estes estructures és molt advers i complex de simular, principalment en escenaris de foc realistes, on el calfament en els membres d'acer no és uniforme i en membres d'acer esvelts perquè fallen prematurament per l'aparició d'abonyegadures locals. Per a predir amb exactitud la resposta de les estructures d'acer al foc, s'han desenvolupat models avançats i complexos d'elements finits de corfa i sòlids. No obstant això, estos models són computacionalment costosos, la qual cosa complica la realització d'anàlisi més complexos que requerixen moltes simulacions en poc de temps i amb baixos costos computacionals. Per tant, és necessari desenvolupar models computacionals senzills, precisos i de baix cost, tan fiables com els models de corfa, que òbriguen el camí més fàcilment cap a la modelització de problemes estructurals d'acer més complexos en situació d'incendi. En esta tesi es presenten propostes senzilles i de baix cost per a simular la resposta mecànica d'estructures d'acer en condició d'incendi utilitzant un element finit de biga de Timoshenko d'Ansys. Una de les propostes consistix en una nova metodologia per a l'anàlisi en 3D d'estructures d'acer sotmeses a temperatures no uniformes pel foc. Les altres consistixen en dos estratègies de modelització per a analitzar el bombament lateral torsional en membres d'acer de classe 4 a temperatures elevades. Les propostes simplifiquen significativament la modelització estructural i es validen satisfactòriament amb resultats numèrics i experimentals. Açò significa que problemes complexos d'enginyeria d'incendi, com les anàlisis probabilístiques i d'optimització, poden tractar-se amb molta més facilitat, la qual cosa representa un pas important cap a l'aplicació generalitzada d'enfocaments basats en l'exercici per a tractar els efectes del foc en les estructures d'acer. / [EN] Fire is one of the main hazards that can affect steel structures. The impact of fire on these structures is highly adverse and complex to simulate, mainly in realistic fire scenarios, where heating in steel members is non-uniform and in slender steel members because they fail prematurely by local buckling. In order to accurately predict the response of steel structures to fire, advanced and complex FE models with shell and solid elements have been developed. However, these shell models are computationally expensive, complicating the carrying out of more complex analyses that require many simulations in a short time and at low computational costs. Therefore, there is a need to develop simple, accurate, and low-cost computational models as reliable as shell-type models that open the path more easily towards modeling more complex steel structural problems in fire conditions. This thesis presents simple and low-cost proposals to simulate the mechanical response of steel structures under fire using Timoshenko's beam-type finite element available in Ansys. One of the proposals consists of a new methodology for the 3D-analysis of steel frames subjected to non-uniform temperatures by fire. The others consist of two modeling strategies for analyzing the lateral-torsional buckling in class-4 steel structural members at elevated temperatures. The proposals significantly simplify the structural modeling and satisfactorily validate numerical and experimental results. That means that complex fire engineering problems, such as probabilistic and optimization analyses, can be handled much more easily, representing a significant step toward the generalized application of performance-based approaches to deal with fire effects on steel structures. / Pallares Muñoz, MR. (2022). New Proposals for Modeling the Thermo-Mechanical Response of Steel Structures Under Fire Using Beam-Type Finite Elements [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182768 / TESIS / Compendio

Esta tesis doctoral es el resultado de una dilatada experiencia de investigación en torno al papel esencial protagonizado por la vertiente técnico¿científica en la restauración de bienes inmuebles principalmente. Para ello, se ha perseguido presentarla, de forma ordenada y sistemática, potenciando su aplicabilidad práctica por parte de los diferentes agentes que intervienen en los procesos de intervención. Aunque esta metodología se centra, sobre todo, en edificios con una amplia casuística desde el punto de vista de la conservación, es exportable también a otros casos para utilizarse como herramienta en la elaboración y desarrollo del proyecto y la intervención restauradora. Se demuestra que es posible establecer una retroalimentación entre la obra y el trabajo analítico para depurar un sistema de actuación que facilite la aplicación de los conocimientos y clarifique el proceso restaurador. Esta investigación ha dado como resultado un núcleo cohesionado de pautas que hace de ¿motor de arranque¿ para la aplicación de procedimientos técnico ¿ científicos creando una amplia red de relaciones, de forma que las experiencias desarrolladas se convierten en modelos de intervención al destacar lo más interesante de cada una. El método seguido se presenta en forma de protocolos, articulados de manera clara, para crear un sistema jerarquizado y ramificado en el que las secuencias lógicas pueden ejecutarse de forma independiente, en función de las prioridades o necesidades, facilitando su realización. Ha sido planteado, de manera directa, utilizando un lenguaje técnico asequible para los diferentes agentes que intervienen en los procesos. La herramienta conseguida es versátil y apta para servir de guía de buenas prácticas en las intervenciones. Uno de los ejes fundamentales de desarrollo es la conservación preventiva que establece la necesidad de planificar las acciones estudiando los riesgos a los que está sometido el patrimonio cultural, adoptar medidas para evitar posibles afecciones y procurar el mantenimiento correcto de sus características materiales, estrategias que permiten una gestión más adecuada de los recursos disponibles. Esa visión integradora incluye una comunicación constante con los actores implicados garantizando la sostenibilidad del proceso. La investigación aplicada se ha organizado a partir del caso concreto de la Catedral de Jaén, que presenta unas condiciones excepcionales para verificar la relación entre diferentes procesos de deterioro y la aplicación de una metodología de restauración en circunstancias reales y con una disponibilidad limitada de recursos. Aunque dicho inmueble actúa como fuente principal de la experiencia, existen abundantes ejemplos que provienen fundamentalmente de otros edificios en los cuales se ha aplicado el mismo criterio secuencial para ordenar la información y poderla utilizar de forma coherente y organizada. / Salmerón Escobar, P. (2013). Optimización de procedimientos técnico-científicos aplicados a la restauración del Patrimonio Cultural [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31206 / TESIS