The thesis presents numerical and experimental studies on joints.A formulation for the coupled analysis of thermo- hydro- mechanical problems in joints is presented. The work involves the establishment of equilibrium and mass and energy balance equations. Balance equations were formulated taking into account two phases: water and air. Once the joint element was implemented in Code_Bright computer code, it was then used to study some cases. The numerical simulation of hydraulic shear tests of roughness granite joints is presented. This allowed evaluating the coupling between permeability and the geometry of the opening of the joint. Then, a thermo-hydro-mechanical simulation of a large-scale nuclear waste repository was performed considering the joint element to model the interface between canister and bentonite. This example allowed evaluating the behaviour of the joint element when coupled to continuum elements. Then, other examples show how hydro-mechanical coupling affects the permeability and saturation of the joints and adjacent material. Finally, the gas flow through joints was also investigated.The experimental investigation focused on the effects of suction on the mechanical behaviour of rock joints. Laboratory tests were performed in a direct shear cell equipped with suction control. Suction was monitored using a vapour forced convection circuit controlled by an air pump that was connected to the shear cell. Once equilibrium conditions are achieved, the rock specimen is assumed to reach the Relative Humidity imposed by the flowing air at a given vapour concentration. Artificial joints of Lilla claystone were prepared. Joint roughness of varying intensity was created by carving the surfaces in contact in such a manner that rock ridges of different tip angles formed. These angles ranged from 0º (smooth joint) to 45º (very rough joint profile). The geometric profiles of the two surfaces in contact were initially positioned in a "matching" situation. Several tests were performed for different values of suction (200, 100 and 20 MPa) and for different values of vertical stress (30, 60 and 150 kPa).A constitutive model including the effects of suction and joint roughness is proposed to simulate the unsaturated behaviour of rock joints.The new constitutive law was incorporated in the code and experimental data were numerically simulated.

La ocurrencia de deslizamientos es uno de los principales problemas presentes durante el diseño, construcción y explotación de presas y embalses. La inundación del pie de los taludes, así como el desembalse rápido, pueden provocar primeras roturas o reactivar antiguos deslizamientos, existentes con frecuencia en el entorno de los embalses. Esta Tesis se centra en el caso particular de los deslizamientos en las márgenes de embalses en los que una masa de terreno desliza sobre una superficie de corte bien definida sin que se observe una intensa degradación del material movilizado. En la primera parte de la Tesis se discute el desembalse rápido como un problema acoplado de flujo y deformación en condiciones saturadas/no saturadas. Un riesgo adicional aparece cuando el deslizamiento acelera e invade el embalse a gran velocidad, generando una ola. La discusión de los fenómenos responsables de la aceleración de los deslizamientos sigue actualmente activa. Probablemente la falta de casos bien documentados dificulta el avance en su conocimiento. En esta Tesis se considera como fenómeno responsable de la aceleración del deslizamiento el efecto del calor en la banda de corte, lo que induce la generación de presión de agua y, por consiguiente, la reducción de la resistencia friccional. Se definen las ecuaciones del problema (balance de masa y calor y ecuaciones constitutivas) en la banda de corte y se integran junto a la ecuación del movimiento. Con objeto de encontrar criterios prácticos para cuantificar el riesgo de aceleración debido al fenómeno analizado, se ha obtenido una solución analítica para el caso de deslizamientos planos bajo las hipótesis de incompresibilidad del agua, partículas sólidas y medio poroso. La comparación entre la solución analítica y la numérica (sin considerar las hipótesis impuestas en el desarrollo analítico), cuando se varían los parámetros más relevantes dentro de un rango razonable, indica que la solución analítica es suficientemente precisa para aplicaciones prácticas. El desarrollo termo-hidro-mecánico presentado se aplica al caso del deslizamiento de Vaiont. En primer lugar se explica la situación de estabilidad previa a la rotura introduciendo la resistencia de la roca movilizada. El análisis es coherente con la información disponible (geometrías del deslizamiento, resistencia residual, propiedades de los materiales y ensayos de laboratorio). Cuando el mecanismo de generación de presión de agua debido al calor resultante del trabajo friccional se incluye en el análisis dinámico del modelo del deslizamiento de Vaiont, se predice bien la alta velocidad observada. Se han realizado análisis de sensibilidad y de efecto escala tanto para el caso de deslizamiento plano como para la geometría de Vaiont. Se han encontrado tres parámetros relevantes para explicar la aceleración del movimiento: el espesor de la banda de corte, su permeabilidad y su rigidez. De hecho, la permeabilidad y el espesor de la banda de corte están directamente relacionados dado que ambos dependen de la granulometría del material. Los resultados obtenidos indican que la permeabilidad de la banda es el parámetro clave. Un umbral de permeabilidad establecido entre 10-8 y 10-10 m/s, marca la transición entre deslizamientos potencialmente acelerados (cuando la permeabilidad es baja) y deslizamientos seguros (permeabilidades mayores a 10-10 m/s). En el caso de deslizamientos de grandes dimensiones, combinaciones críticas de la permeabilidad y espesor de la banda de corte resultan en un incremento substancial de la temperatura. Los altos valores resultantes de los cálculos (cientos o miles de ºC) invalidan el análisis aquí presentado. Fenómenos como la evaporación o la fusión de la roca deberían ser incluidos en estos casos. En el último Capítulo se analiza el deslizamiento de Canelles ocurrido recientemente. El deslizamiento pone en riesgo el buen funcionamiento de la presa y del embalse. Algunos de los desarrollos descritos en la Tesis, como son la solución del desembalse rápido y el modelo termo-hidro-mecánico para el análisis de la aceleración de los deslizamientos se han aplicado al caso de Canelles. El capítulo describe la metodología adoptada, que puede ser aplicada en casos similares. / Landsliding is an important problem when facing the design, construction and operation of dams and reservoirs. Impoundment of the slope toes as well as the rapid drawdown may trigger the movement of first-time landslides or reactivate ancient landslides often located in reservoir sites. This Thesis deals with the particular case of landslides around reservoirs defined as a mobilized mass that slides on a well-defined shearing surface without experiencing a major degradation. In the first part of the Thesis the mechanism of rapid drawdown is discussed as a fully coupled flow-deformation problem for saturated/unsaturated conditions. Additional risk appears when landslide accelerates and is able to enter the reservoir at high speed creating impulsive waves. The discussion on the different phenomena leading to the fast acceleration is today very active. Probably the lack of well-documented cases makes the advancement of knowledge difficult. The mechanism to explain the rapid acceleration of landslides favoured in this Thesis is based on thermal effects on the sliding surface that induce the generation of pore water pressure and therefore, the reduction of the frictional strength. The governing equations (mass and heat balance equations and constitutive equations) formulated in the shear band have been written and integrated together with the motion equation of the slide. With the aim of finding practical criteria to decide the actual risk of slide acceleration due the phenomena analysed, a closed-form solution has been obtained for the case of planar landslides under the hypothesis of incompressible water, solid particles and porous media. For a rational range of the most relevant parameters, comparison between analytical and numerical (relaxing the assumptions introduced in the analytical development) solutions shows a remarkable similarity and reveals that the closed-form solution is accurate enough for practical applications. The thermo-hydro-mechanical approach discussed is applied in the case of Vaiont landslide. The stability of this landslide before the failure is first discussed by means of a simple explanation introducing the internal strength of the mobilized rock. The analysis is consistent with the available data (slide geometry, residual strength, material properties and laboratory tests). When the self-feeding mechanism of pore pressure generation due to heat resulting from the frictional work is introduced in the dynamic analysis of the Vaiont model, the high velocity actually observed is predicted. Sensitivity and scale analysis have been performed for the case of a planar landslide and for the geometry of Vaiont. Three parameters have been found important to explain the acceleration of the motion: the thickness of the shearing band, its permeability and its stiffness. In fact, permeability and thickness can be related since both depend on the particle size distribution. Calculated results indicate that the permeability of the shear band is a key parameter. A threshold of permeability established around 10-8 to 10-10 m/s marks the transition for a potentially risky slide (when the permeability is lower) to a safe one (for higher values of permeability). For very large landslides, critical combinations of band permeability and band thickness result in a substantial increase in temperature. At high calculated values of temperature (hundreds or even thousands of ºC), the analysis presented is not applicable. Evaporation or advance constitutive equations including rock melting should be included. In a final chapter a recent large landslide located in Canelles reservoir is analyzed. The slide is regarded as a potential risk for the operation of the dam and the reservoir. Some of the developments made in the Thesis, namely the solution of rapid drawdown and the thermal coupled model for fast landsliding, are applied to Canelles. The chapter describes the methodology adopted which can be applied in similar cases.

Cotutela Universitat Politècnica de Catalunya i Aristotle University of Thessaloniki / The present Thesis deals with the solar disinfection of synthetic secondary effluent under laboratory controlled conditions, focusing on the post-irradiation bacterial regrowth. The influence of various internal and external factors and their effect on solar disinfection, as well as bacterial regrowth kinetics are the subject under question. With the aid of a common fecal indicator microorganism, the effects of light intensity, temperature, initial bacterial concentration, light energy (wavelength), manner of delivery (continuous-intermittent) were investigated. Also, the post-treatment events, such as dark repair, photoreactivation and the survival in natural water matrices were assessed, along with the use of technical means (flow photoreactors with recirculation) and advanced oxidation processes (photo-Fenton and sonication) for regrowth risk minimization. The findings provided valuable output, conclusions on the suitability of solar irradiation as a secondary wastewater disinfection technique, indicating the limitations of its applicability, the considerations on the treatment specifications and its environmental perspectives. / Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή πραγματεύεται την απολύμανση δευτεροβάθμια επεξεργασμένων τεχνητών λυμάτων υπό ελεγχόμενες συνθήκες, μελετώντας το φαινόμενο της επανανάπτυξης / επανεμφάνισης των μικροοργανισμών μετά την ακτινοβολία των λυμάτων. Αντικείμενό της είναι η μελέτη της επίδρασης μιας ευρείας γκάμας ενδογενών και εξωγενών παραγόντων τόσο κατά την διαδικασία της απολύμανσης, όσο και στην κινητική του βακτηριακού πληθυσμού. Με τη χρήση κοινών οργανισμών δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης, μελετήθηκε η επίδραση του αρχικού βακτηριακού πληθυσμού, η ένταση και το μήκος κύματος της ακτινοβολίας, η θερμοκρασία απολύμανσης και ο τρόπος παροχής του φωτός (συνεχής-ασυνεχής) κατά την διαδικασία. Μελετήθηκαν ακόμα τα φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα μετά την ακτινοβολία, όπως το φαινόμενο της επανανάπτυξης του βακτηριακού πληθυσμού στο σκοτάδι, η φωτο-επιδιόρθωση και η επιβίωση των μικροοργανισμών σε φυσικά νερά μετά την ακτινοβολία. Διερευνήθηκε τέλος η δυνατότητα χρήσης αντιδραστήρων συνεχούς ροής με επανακυκλοφορία και ο συνδυασμός εφαρμογής προχωρημένων μεθόδων οξείδωσης (αντιδραστήριο photo-Fenton) με υπερήχους, στοχεύοντας στην ελαχιστοποίηση της πιθανότητας επανανάπτυξης των μικροοργανισμών. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν ενδεδειγμένες πρακτικές εφαρμογής, συμπεράσματα για την καταλληλότητα της ηλιακής ακτινοβολίας ως μεθόδου απολύμανσης δευτεροβάθμια επεξεργασμένων λυμάτων, προβληματισμούς όσον αφορά τις τεχνικές λεπτομέρειες και περιβαλλοντικές ανησυχίες. / Aquesta tesi tracta de la desinfecció d’un efluent secundari sintètic mitjançant llum solar en condicions controlades de laboratori, centrant-se en el recreixement dels bacteris després de la irradiació. La influencia de diversos factors interns i externs i el seu efecte en la desinfecció solar, així com la cinètica del recreixement bacterià són els temes estudiats. Amb l’ajuda d’un microorganisme indicador comú de contaminació fecal, es van investigar els efectes de la intensitat de la llum, de la temperatura, de la concentració inicial de bacteris, de l’energia lluminosa (longitud d’ona) i de la seva forma d’aplicació (contínua o intermitent). També es van estudiar els esdeveniments del posttractament, com son la reparació en foscor, la fotoreactivació i la supervivència en matrius naturals, així com l’ús de recursos tècnics (fotoreactors amb recirculació) i processos avançats d’oxidació (photo-Fenton i sonicació) per minimitzar el risc de recreixement. Els resultats obtinguts han permès formular conclusions valuoses sobre la idoneïtat d’utilitzar la radiació solar com a tècnica secundaria de desinfecció d’aigües residuals, indicant les limitacions de la seva aplicació, les consideracions sobre les especificacions del tractament i les seves perspectives ambientals. / En la presente Tesis doctoral se estudia la desinfección solar de un efluente secundario sintético en condiciones controladas de laboratorio, centrándose en el recrecimiento bacteriano después del tratamiento de irradiación. La influencia de diversos factores tanto internos como externos y sus efectos sobre la desinfección solar, así como el recrecimiento bacteriano son el tema principal de esta investigación. Empleando un microorganismo indicador fecal común, se investigaron los efectos de la intensidad de la luz, la temperatura, la concentración bacteriana inicial, la energía de la luz (longitud de onda) y la forma de suministro (continua-intermitente). Asimismo, se evaluaron los eventos posteriores al tratamiento, tales como la reparación oscura, la fotorreactivación y la supervivencia en matrices acuosas naturales, así como el uso de medios técnicos (fotorreactores de flujo con recirculación) y procesos de oxidación avanzada (foto-Fenton y sonicación) para mitigar el riesgo de recrecimiento. Los hallazgos proporcionaron valiosos resultados, conclusiones referentes a las aplicaciones prácticas, conclusiones sobre la adecuación de la irradiación solar como técnica de desinfección de aguas residuales secundarias, con indicaciones a las limitaciones de su aplicabilidad, consideraciones sobre las especificaciones del tratamiento y sus perspectivas ambientales

En este documento de Tesis Doctoral, se presenta la recopilación, reconstrucción y análisis de los inventarios de movimientos en masa (MM) y los campos de lluvias para tres eventos históricos en los Pirineos, de los que se tenía poco conocimiento: Molló-Queralbs (octubre de 1940), Barruera-Vielha (agosto de 1963) y Berga-Cercs (junio de 2008). De éstos se recopiló información a partir de fuentes secundarias, fotografías aéreas de las respectivas épocas y se obtuvieron los inventarios de movimientos en masa mediante la digitalización de las cicatrices de las roturas con el uso de sistemas de información geográfica (ArcGIS®). En Molló-Queralbs se identificaron 620 MM en un área de 412 km2; en Barruera-Vielha un total de 207 MM en 504 km2 y en Berga-Cercs 224 cicatrices en 20 km2; por lo que los tres casos corresponden a ocurrencias regionales de múltiples eventos de MM (MORLE).El desarrollo de la investigación se centró en recopilar, reconstruir y analizar los datos relevantes de los tres casos de estudio, con el fin de emplear esta información en el análisis de relaciones entre factores que predispusieron, prepararon y desencadenaron numerosos MM en áreas de gran extensión. Se analizaron las relaciones magnitud-frecuencia de MM inventariados y su distribución espacial; se realizó el análisis de las lluvias generadoras de dichos movimientos a partir de los datos registrados por las estaciones meteorológicas existentes en las respectivas épocas y se calcularon los mapas digitales de precipitación (campos de lluvias); y, finalmente se calculó la relación entre las distribuciones espaciales de las lluvias y los MM.La implementación de métodos estadísticos, que incluyen el Estimador de Máxima Verosimilitud (EMV), permitió definir una metodología para inferir la distribución que mejor se ajusta a la de los datos de inventarios de MM. Siguiendo esta metodología, con las dificultades que implican la calidad de las fotografías aéreas, su pequeña escala que dificulta la detección y digitalización de las cicatrices, la revegetación de cicatrices con el tiempo y que por tanto no aparecen en el registro fotográfico conllevando a la cautela con respecto a la completitud del inventario obtenido. Para el caso de los tres MORLE analizados fue posible definir que una distribución tipo Wakeby explica bien las distribuciones de los datos analizados. Adicionalmente, el análisis de las relaciones entre variables intrínsecas del terreno, la distribución de los MM inventariados y el campo de lluvias, sirvió para concluir que tanto las formaciones superficiales como la pendiente del terreno son los condicionantes para la ocurrencia de roturas en las tres zonas de estudio; y que el uso actual del suelo es de especial importancia documentarlo para soportar mejor el análisis de los eventos. La importancia de este estudio radica en la documentación y reconstrucción muchos años después de la ocurrencia de fenómenos MORLE en los Pirineos, utilizando fotografías aéreas y registros de lluvias. Eventos que nunca antes habían sido documentados y que representan una contribución a la definición de umbrales desencadenantes de MM y a la comprensión de los factores condicionantes del terreno para el establecimiento de sistemas de alerta temprana y a la mitigación del riesgo en estas tres importantes zonas de Catalunya. Finalmente, se recomienda contar con mapas de formaciones superficiales y sus respectivas características (espesor, materiales constituyentes y caracterización geotécnica) y se establece como futura línea de investigación la integración de esta información primaria con inventarios completos de movimientos en masa, para la determinación de umbrales de lluvias detonantes en los Pirineos Catalanes. / In this Ph.D thesis the compilation, reconstruction, and analyses of inventories of MM and rain fields for three poorly-known historical events in the Pyrenees is presented: Molló-Queralbs (October 1940), Barruera-Vielha (August 1963) and Berga-Cercs (June 2008). Information on these events was compiled from secondary sources and aerial photographs and the MM inventories were prepared by digitizing the of rupture scars using ArcGIS®. In the Molló-Queralbs area a total of 620 MM were mapped within 412 km2; in Barruera-Vielha a total of 207 MM within 504 km2 and in Berga-Cercs 224 scars within 20 km2; which resulted in their characterization as MORLE events. The research work focused on compiling,reconstructing and analyzing relevant data on the three case studies, with the aim of using this information in the analysis of relationships among the factors that predisposed, prepared and triggered the numerous MM in these large areas. The frequency-magnitude functions and the spatial distribution of MM inventories were analyzed; the analyses of generating rains for MM were performed from data recorded by the existing meteorological stations during the three time periods; digital maps of precipitation (rain fields) were calculated; and finally the relationship between spatial distribution of rains and MM was calculated. Implementation of statistical methods, including the Maximum Likelihood Method, allowed defining a methodology to infer the best-fitting distribution to MM inventories. In following this methodology several difficulties were met: quality of aerial photographs and their small coverage (which makes difficult to detect and digitize rupture scars), the vegetation cover that develops with time (which masks MM in the photographic records), which in turn implies to cautiously take the completeness of MM inventories. In the three MORLE events analyzed it was possible to determine that a Wakeby-type distribution best explains the data. Additionally, the analyses of relationships among intrinsic terrain variables, and the inventories of MM and their rain fields, were used to conclude that both surface formations and terrain slope are conditionants for MM occurrence within the three study areas; and that the current land use bears special relevance when analyzing these events. The importance of this study lies on the a posteriori documentation and reconstruction of never-before-reported MORLE phenomena in the Pyrenees, using aerial photographs and precipitation records. The study represents a contribution to the quantification of triggering thresholds for MM and understanding conditioning terrain factors for the establishment of early warning systems and risk mitigation in these three important regions of Catalonia. Finally,recommendations are made for the construction of surface formations maps with information on thickness, constituting materials, and geotechnical characterization. A line of research about integrating this primary information with complete inventories of MM is established, to determining triggering rainfall thresholds in the Catalonian Pyrenees. / Els moviments en massa són processos geològics que modelen el paisatge, la seva ocurrència indica susceptibilitat a la inestabilitat del terreny i quan afecten els éssers humans, els seus béns i serveis, ocasionen pèrdues econòmiques que impacten el seu nivell de vida i el desenvolupament econòmic d'una regió. Les pluges són l'agent extern que comunament genera desestabilitzacions del terreny, sent les d'alta intensitat i curta durada les responsables de l'ocurrència d'esllavissades superficials i corrents d'arrossegalls. La caracterització tant del terreny com de les pluges, així com de les interaccions entre ells, permet definir les zones on és més factible l'ocurrència futura de moviments en massa. Nombrosos fenòmens d'aquest tipus gairebé sempre ocorren simultàniament en àrees extenses, on a més d'existir materials propensos a la desestabilització, la topografia és abrupta; la qual cosa representa una amenaça múltiple de difícil maneig per part de les autoritats locals, més quan l'extensió de l'afectació sobrepassa els límits administratius i governamentals. Aquests esdeveniments de múltiple ocurrència, encara descrits en diversos estudis de determinació de llindars de pluges detonants, recentment han estat denominats en la literatura especialitzada, MORLE per les sigles en anglès (Multiple-Ocurrence of Regional Landslides Events). Una adequada gestió de l'atenció d'aquests esdeveniments, requereix el coneixement dels que han ocorregut en el territori, la seva caracterització i anàlisi. No obstant això, hi ha ocasions en que per diferents raons no es poden documentar immediatament com seria l'indicat. En aquests casos, cal realitzar la reconstrucció del que ha passat, recopilant la major quantitat d'informació per al seu posterior ús en la zonificació de la susceptibilitat del terreny a moviments en massa i el seu posterior ús en l'avaluació de l'amenaça i gestió integral del risc. En aquest document de Tesi Doctoral, es presenta la recopilació, reconstrucció i anàlisi dels inventaris de moviments en massa (MM) i els camps de pluges per tres esdeveniments històrics als Pirineus, dels quals es tenia poc coneixement: Molló-Queralbs (octubre de 1940), Barruera-Vielha (agost de 1963) i Berga-Cercs (juny de 2008). D'aquests es va recopilar informació a partir de fonts secundàries, fotografies aèries de les respectives èpoques i es van obtenir els inventaris de moviments en massa mitjançant la digitalització de les cicatrius dels trencaments amb l'ús de sistemes d'informació geogràfica (ArcGIS ®). A Molló-Queralbs es van identificar 620 MM en una àrea de 412 km2; a Barruera-Vielha un total de 207 MM en 504 km2 i a Berga-Cercs 224 cicatrius en 20 km2; de manera que els tres casos corresponen a ocurrències regionals de múltiples esdeveniments de MM (MORLE). El desenvolupament de la investigació es va centrar en recopilar, reconstruir i analitzar les dades rellevants dels tres casos d'estudi, per tal d'emprar aquesta informació en l'anàlisi de relacions entre factors que van predisposar, van preparar i van desencadenar nombrosos MM en àrees de gran extensió. Es van analitzar les relacions magnitud-freqüència de MM inventariats i la seva distribució espacial; es va realitzar l'anàlisi de les pluges generadores d'aquests moviments a partir de les dades registrades per les estacions meteorològiques existents en les respectives èpoques i es van calcular els mapes digitals de precipitació (camps de pluges); i, finalment es va calcular la relació entre les distribucions espacials de les pluges i els MM La implementació de mètodes estadístics, que inclouen l'Estimador de Màxima Versemblança (EMV), va permetre definir una metodologia per a inferir la distribució que millor s'ajusta a la de les dades d'inventaris de MM. Seguint aquesta metodologia, amb les dificultats que impliquen la qualitat de les fotografies aèries, la seva petita escala que dificulta la detecció i digitalització de les cicatrius, la revegetació de cicatrius amb el temps i que per tant no apareixen en el registre fotogràfic comportant a la cautela pel que fa a la completesa de l'inventari obtingut. Per al cas dels tres MORLE analitzats va ser possible definir que una distribució tipus Wakeby explica bé les distribucions de les dades analitzades. Addicionalment, l'anàlisi de les relacions entre variables intrínseques del terreny, la distribució dels MM inventariats i el camp de pluges, va servir per concloure que tant les formacions superficials com el pendent del terreny són els condicionants per l'ocurrència de trencaments en les tres zones d'estudi; i que l'ús actual del sòl és d'especial importància documentar per suportar millor l'anàlisi dels esdeveniments. La importància d'aquest estudi rau en la documentació i reconstrucció molts anys després de l'ocurrència de fenòmens MORLE als Pirineus, utilitzant fotografies aèries i registres de pluges. Esdeveniments que mai abans havien estat documentats i que representen una contribució a la definició de llindars desencadenants de MM ia la comprensió dels factors condicionants del terreny per a l'establiment de sistemes d'alerta primerenca i la mitigació del risc en aquestes tres importants zones de Catalunya. Finalment, es recomana comptar amb mapes de formacions superficials i les seves respectives característiques (gruix, materials constituents i caracterització geotècnica) i s'estableix com a futura línia d'investigació la integració d'aquesta informació primària amb inventaris complets de moviments en massa, per a la determinació de llindars de pluges detonants als Pirineus Catalans.

Esta tesis Doctoral aborda el origen, la evolución y las posibilidades de operativizar el concepto de Sostenibilidad en el Sector de la Construcción, y más especificamente en la construcción de edificios.El estudio se basa en los documentos propulsores del Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, de los cuales se adopta el concepto de Sostenibilidad para establecer un grupo de principios que se vinculen con los agentes involucrados en los procesos de construcción.La cantidad de aspectos a tratar en el espacio que media entre los campos conceptual y pragmático del tema en cuestión, sugirió la conveniencia de organizar la investigación y la redacción de la tesis en cinco partes articuladas, compuestas por trece capítulos.En la primera de esas cinco partes (capítulos I, II y III) se establecen los propósitos del estudio y la orientación metodológica; asimismo se exponen el origen, la evolución y el debate persistente del Desarrollo Sostenible.La segunda parte (capítulos IV y V) contiene los instrumentos técnicos de apoyo que pueden coadyuvar a la operativización de la Sostenibilidad en el Sector de la Construcción. Se describe la implicación Termodinámica de la energía y los materiales con el medio ambiente, los métodos y técnicas adaptables al caso en cuestión, y la producción y consumo de bienes.Estas dos primeras partes proporcionan información básica para proponer la transición de las actividades de construcción a una fase socialmente más responsable denominada Construcción Sostenible, la cual se desarrolla en la tercera parte (capítulos VI, VII, VIII y IX). En esta porción medular de la tesis se establecen las premisas fundamentales para propender a una modalidad de construcción a través de la adecuación de las fases de planificación, diseño, construcción y desincorporación de los edificios.La cuarta parte (capítulos X, XI y XII) se orienta hacia la medición de la Sostenibilidad en el Sector de la Construcción. Para llevar a cabo ese ejercicio de mensuración se seleccionó una región real, donde se identificó un grupo de indicadores de Sostenibilidad en el Sector de la construcción local, y se aplicó un procedimiento híbrido (método convencional-diseñador concientizado) para seleccionar Sosteniblemente los principales materiales para construcción de un edificio.En la quinta parte (capítulo XIII) se acopian resultados, conclusiones y comentarios propositivos para la incorporación de los principios de Sostenibilidad en el Sector de la Construcción, al tiempo que se propone una sinergia de acciones que pueden llevar a cabo los Sectores Universitario, Gobierno, de la Construcción y público interesado en el tema.EXECUTIVE / In recent decades, the relationship between humankind and the environment has grown stronger. Indeed, over time the concern and active participation of citizens in ecological and environmental issues is becoming more frequent worldwise, and more recently the link from those issues to social and economic issues is leading to a new paradigm called sustainability.Accordingly, through this doctoral thesis the origin, evolution, and feasibility to operativize sustainability in the construction sector is studied.The meaning of sustainability is different among the earth´s nations; nevertheless, there are some important common themes such as a concern for the environment and its resource limits and sink limits, and a concern for both inter and intrageneration equity. Thus, those common aspects had brought about that most sustainability definitions appeal to the goodwill so sufficient resources for future generations be left, in order for they having a quality of life similar to ours.In this academic work the criteria from the main United Nations documents about sustainability has been adopted. A benchmark may thus be established by setting out the sustainability principles in order to approach them to the construction sector, dealing with new buildings specifically.To approach sustainability principles for the construction sector, conceptualization and pragmatic (quite different) aspects must to be addressed in order to join them in a common task, taking into account the number of theoretical and empirical themes to deal with. The research and the thesis writing were organized on five linked parts, which make up thirteen chapters.The first part (chapters I, II, and III) is the core of the thesis, because the methodology and the bottom line are set out in those chapters, and also because the origin, evolution, and the sustainable development debate are exposed.The second part (chapters IV and V) relates to the technical items for sustainability such as Thermodynamics, the entropy law and the environment; and then these concepts and their relationship with energy and matter. It is to be stressed that these last items are the main raw materials for the construction sector.This second part also contains tools and techniques to support sustainability, e.g. life-cycle assessment, multtiatribute decision analysis, the environmental impact assessment, sustainability indicators, ISO 14 000 standards, and life-cycle costs for building materials.The previous parts provide enough knowledge and information for conducting a proposal to a more socially responsible construction sector through, the so called, sustainable construction. That is the core subject of the thesis, for which in the third part (chapters VI, VII, VIII and IX) the fundamental premises for sustainable construction are established, those premises stress the adverse environmental impacts from buildings to be tackled by sustainability principles related to resources conservation, minimizing waste through re-use and recycling materials, construction quality, nature protection, and indoor air quality.The approach of sustainability to the construction sector is proposed from the planning, design, construction, maintenance, and deconstruction building phases. Selection of building materials, life-cycle of materials, and major environmental impacts as a result of buildings are highlighted in that third part.The sustainable aspiration requires a benchmark in order to set out the measures to be taken in approaching sustainability. To support that process, the fourth part (chapters X, XI and XII) is orientated to support sustainability, even though that concept is not something that can be gauged in most cases, and whenever possible not necessarily would it be in a quantitative way.To carry out such assessment, a real region and building case study were chosen. Then, a set of sustainabilty indicators was developed and the building materials selection in the

El present treball d'investigació, ha enfocat alguns dels problemes que en aquests díes ha preo-cupat tant a autoritats del Estat de Puebla com a profesionals de distintes disciplines relacionades amb les transformacions del territori. Entre els problemes es troba la magnitut del procés de crei-xement en la Zona Metropolitana de la Ciutat de Puebla (ZMCP), que avui día es troba en una en-creuada y s'ha de decidir quin ha de ser el seu desenvolupament futur, si ho volem, sostenible i racional. Per això, des de la perspectiva de la ciutat sostenible, s'ha intentat analitzar i comparar dues àrees metropolitanes: una situada a Espanya, el Vallés i l'altra, situada a Mèxic, Puebla. En aquest sentit, es destaquen elements importants que replantejen la construcció mateixa de la ciutat. Per la primera s'ha destacat, sobretot, la forma d'edificació, en la mateixa línia de la seva expansió física, en la racionalizatció dels recursos, en els usos i aprofitament del sòl urbanitzat, en la transformació de dels fems sòlids i líquids, en definitiva, l'ordenació del territori i les seves virtuts. Per la segona, tenir en compte l'evolució de la Zona Metropolitana del Vallés i aplicar alguns criteris de sosteni-bilitat per a la seva ordenació territorial per mitjà d'un model matemàtic.D'aquesta manera, es planteja la reestructuració de l'àrea metropolitana actual per un nou model de ciutat que es distingueixi amb una proposta de ciutat sostenible, igual que una sortida a la crisi de les actuals conurbacions. En conseqüència, tenir en compte las virtuts, així com le seves possi-bilitats de aplicabilitat; a més, que respongui a les necesitats dels seus habitants, del entorn físic i natural inmediat: armonitzar entre home-naturalesa, espai-societat, territori-medi ambient, i ciutat sostenible-ordenació territorial.Amb la base en el model d'urbanització actual del Vallés, on el municipi té competència urbanís-tica, permet d'alguna manera incidir en la presa de decisions per la modificació dels usos del sòl. A més, per la influència que prén de les polítiques urbanes de Barcelona, i del reordenament del te-rritori per a un bon ús del sòl. Aquestes experiències enriqueixen els criteris de sostenibilitat i do-nen major influència en la ordenació del territori, exemple que desitjo destacar per a el cas de Pue-bla.De totes maneres, s'ha plantejat modelitzar una part de la problemàtica que actualment està afec-tant la Zona Metropolitana de Puebla. Concretament amb relació a les vicisituts de la vivenda; ja que com a element important en la reestructuració del territori, urgeix una resolució per a benefici dels habitants de la regió. / The present investigation work, has approached some of the problems that have worried the authorities of the State of Puebla and professionals of different disciplines related with the actual transformations of the territory so much. Among the problems there is the magnitude of the process of growth in the Metropolitan Area of the City of Puebla (ZMCP) that nowadays is in a crossroad and should decide which must be its future development if we want it, sustainable and rational. For it, from the perspective of the sustainable city, the intent has been made to analyse and to com-pare two metropolitan areas: one located in Spain, the Vallés and the other one, located in Mexico, Puebla. In this sense, the important elements that restate the same construction of the city stand out. The first one has stood out, mainly for the construction form, in the same line of their physical ex-pansion, in the rationalization of the resources, in the use of the urbanized floor, in the transforma-tion of the solid and liquid waste, in definitive, the territorial planning and its virtues. For the sec-ond, one has to take into account the evolution of the Metropolitan Area of the Vallés and to apply some sustainability approaches for its territorial planning by means of a mathematical model. One also thinks about the restructuring of the current metropolitan area for a new city model that is distinguished with a proposal of sustainable, the same city that has been successful to the crisis of the current conurbations. In consequence, to take into account these virtues, as well as their possi-bilities of applicability; that also responds to the necessities of their inhabitants, of the immediate physical and natural environment: to harmonize among man-nature, space-society, territory-half ambient, and sustainable-planning of the territory of the city . Based on the pattern of the current urbanization of the Vallés, where the municipality is of urban competition, it somehow allows to impact in the taking of decisions for the modification of the uses of the floor. It also receives influence from the urban politicians from Barcelona, for the re-ordination of the territory for a good use of the floor. These experiences enrich the sustainability approaches and give a wider influence in the planning of the territory, example that I want to high-light for the case of Puebla. It has been thought however about making a model of a part of the problem that is affecting the Metropolitan Area of Puebla at the moment. Especially in relationship to the vicissitudes of the housing; since it is an important element in the restructuring of the territory, merit to be solved for the inhabitants' and for the region benefit.

L'acer inoxidable està essent utilitzat de manera creixent en els últims anys als sectors de la indústria i de l'arquitectura gràcies a la seva resistència a la corrosió, facilitat de manteniment i aparença agradable. Però, la seva utilització com a material resistent s'ha limitat durant anys a causa, entre d'altres, de la falta d'especificacions de disseny que fomentin i facilitin l'ús de l'acer inoxidable en aquesta situació. Aquesta limitació ha inspirat a investigadors de tot el món a estudiar el comportament del material acer inoxidable i desenvolupar noves expressions de disseny per tal d'explotar de manera òptima les propietats del material en aplicacions resistents.L'objectiu principal d'aquest treball és contribuir al progrés del coneixement de l'hacer inoxidable com a material estructural, analitzant el comportament en servei i l'evolució fins al col·lapse d'estructures d'acer inoxidable treballant fonamentalment a flexió. Aquest objectiu principal queda palès en forma de possibles pautes d'actuació i d'expressions de disseny que permetin dimensionar les estructures d'una manera eficient. El treball es centra en l'estudi del comportament de peces d'acer inoxidable sotmeses a flexió, ja que una de les funcions principals que pot exigir-se a l'acer inoxidable és la de treballar com a material estructural en peces flectades. L'estudi s'ha enfocat, per un costat, cap al càlcul de fletxes i les corresponents verificacions front l'estat límit de deformabilitat i, per altra banda, cap a l'estudi del comportament en estat límit últim de tallant i la determinació d'un mecanisme resistent que consideri les peculiaritats del material acer inoxidable.S'han realitzat dues campanyes experimentals sobre elements estructurals d'acer inoxidable en les que s'ha caracteritzat el comportament real del material utilitzat a cada assaig i s'han instrumentat les bigues per poder mesurar les fletxes i les deformacions que es produeixen en diferents punts de les estructures assajades durant els processos d'aplicació de càrrega. La utilització d'un model numèric basat en el mètode dels elements finits ha servit per proporcionar un millor coneixement sobre els fenòmens estudiats i poder optimitzar la instrumentació utilitzada durant els assaigs. El model numèric té en comte l'equació constitutiva real del material, determinada experimentalment, de manera que es poden simular els assaigs i comparar els resultats numèrics i experimentals. Un cop validat el model numèric s'utilitza de manera sistemàtica per generar una base de dades suficientment àmplia sobre la que establir noves expressions de disseny.La informació proporcionada per la instrumentació en les bigues assajades ha permès observar el comportament no lineal de l'acer inoxidable i assolir una sèrie de conclusions relatives al dimensionament d'aquest tipus d'estructures. Els resultats experimentals han permès observar també que les actuals expressions de dimensionament de les normatives per estructures d'acer inoxidable són molt conservadores. Un cop finalitzades les campanyes experimentals i la modelització dels assaigs mitjançant la utilització del model numèric s'ha dut a terme un anàlisi detallat dels resultats i un estudi del comportament de les estructures assajades, arribant a les següents conclusions generals.La no linealitat de la relació tensió-deformació del material complica el càlcul precís de fletxes en elements d'acer inoxidable ja que, en general, serà necessari recórrer a l'ús d'eines d'anàlisi no lineal que dificulten el disseny. El càlcul de fletxes mitjançant la utilització d'un únic valor del mòdul d'elasticitat secant per tot l'element proposat a Eurocodi 3, Part 1-4 (1996) tendeix a sobreestimar les fletxes, portant a dimensionaments conservadors en al estat límit de deformacions.Es proposa una metodologia de càlcul de fletxes considerant la no linealitat del material, la qual es basa en una expressió analítica que permet obtenir el diagrama moment-curvatura d'una secció transversal d'acer inoxidable. També s'ha obtingut una expressió del mòdul d'elasticitat equivalent, representatiu del comportament global de la biga, de manera que a partir d'aquest valor i utilitzant les expressions habituals de càlcul lineal, es pot determinar la fletxa màxima en bigues d'acer inoxidable amb suficient precisió.Per el dimensionament a tallant de bigues d'acer inoxidable és necessari tenir en comte els aspectes diferencials que introdueix la no linealitat del diagrama tensió-deformació de l'hacer inoxidable respecte l'acer al carboni. En acer inoxidable, l'abonyegament apareix sempre dins del règim no lineal del material i el comportament postcrític està igualment afectat per aquesta no linealitat, provocant una pèrdua de capacitat resistent.Els estudis realitzats en aquest camp han conduït a l'elaboració de noves expressions de disseny per a la determinació de càrregues crítiques inicials en xapes d'acer inoxidable.Tanmateix es proposa un mètode de dimensionament de bigues armades d'acer inoxidable sotmeses a tallant basat en el mètode del camp diagonal de traccions per acer al carboni.Finalment es plantegen, resultants de la pròpia evolució del coneixement sobre el tema d'estudi durant el període d'experimentació i anàlisi, futures línies de treball en el camp del comportament a flexió de les estructures d'acer inoxidable. / El acero inoxidable está siendo utilizado de manera creciente en los últimos años en los sectores de la industria y de la arquitectura gracias a su resistencia a la corrosión, facilidad de mantenimiento y apariencia agradable. Sin embargo, su empleo como material estructural resistente ha estado limitado durante años debido, entre otras razones, a la falta de especificaciones de diseño que fomenten y faciliten el uso del acero inoxidable en esta situación. Esta limitación ha inspirado a investigadores de todo el mundo a estudiar el comportamiento del material acero inoxidable y desarrollar nuevas expresiones de diseño para explotar de manera óptima las propiedades del material en aplicaciones resistentes.El objetivo principal de este trabajo es contribuir al avance del conocimiento del acero inoxidable como material estructural, analizando el comportamiento en servicio y la evolución hasta rotura de estructuras de acero inoxidable trabajando fundamentalmente a flexión. Dicho objetivo principal queda plasmado en forma de posibles pautas de actuación y de expresiones de diseño que permitan dimensionar tales estructuras de una manera eficiente.El trabajo se centra en el estudio del comportamiento de piezas de acero inoxidable sometidas a flexión, ya que una de las funciones principales que puede exigirse al acero inoxidable es la de trabajar como material estructural de piezas flectadas. El estudio se ha enfocado, por un lado, hacia el cálculo de flechas y las correspondientes verificaciones frente al estado límite de deformabilidad y, por otro lado, hacia el estudio del comportamiento en estado límite último frente a cortante y la determinación de un mecanismo resistente que considere las peculiaridades del material acero inoxidable.Se han realizado dos campañas experimentales sobre elementos estructurales de acero inoxidable en las que se ha caracterizado el comportamiento real del material utilizado en cada ensayo y se han instrumentado las vigas para poder medir las flechas y las deformaciones que se producen en diferentes puntos de las estructuras ensayadas durante los procesos de aplicación de carga.La utilización de un modelo numérico basado en el método de los elementos finitos ha servido para proporcionar un mejor conocimiento sobre los fenómenos estudiados y poder optimizar la instrumentación utilizada durante los ensayos. El modelo numérico tiene en cuenta la ecuación constitutiva real del material, determinada experimentalmente, de modo que se pueden simular los ensayos y comparar los resultados numéricos y experimentales. Una vez validado el modelo numérico se utiliza de manera sistemática para generar una base de datossuficientemente amplia sobre la que establecer nuevas expresiones de diseño. La información proporcionada por la instrumentación en las vigas ensayadas ha permitido observar el comportamiento no lineal del acero inoxidable y alcanzar una serie de conclusiones relativas al dimensionamiento de este tipo de estructuras. Los resultados experimentales han permitido observar también que las actuales expresiones de dimensionamiento de las normativas para estructuras de acero inoxidable son muy conservadoras.Tras la realización de las campañas experimentales y la modelización de los ensayos mediante la utilización del modelo numérico se ha realizado un minucioso análisis de los resultados obtenidos y un profundo estudio del comportamiento de las estructuras ensayadas, de modo que se ha llegado a las siguientes conclusiones generales.La no linealidad de la relación tensión-deformación del material complica el cálculo preciso de flechas en elementos de acero inoxidable ya que, en general, será necesario recurrir al uso de herramientas de análisis no lineal que dificultan el diseño. El cálculo de flechas mediante la utilización de un único valor del módulo de elasticidad secante a lo largo de todo el elemento propuesto en Eurocódigo 3, Parte 1-4 (1996) tiende a sobrestimar las flechas, dandolugar a dimensionamientos conservadores frente al estado límite de deformaciones. Se propone una metodología de cálculo de flechas considerando la no linealidad del material, la cual se basa en una expresión analítica que permite obtener el diagrama momento-curvatura de una sección transversal de acero inoxidable. También se ha obtenido una expresión del módulo de elasticidad equivalente, representativo del comportamiento global de la viga, de manera que a partir de dicho valor y utilizando las expresiones habituales de cálculo lineal, se puede determinar la flecha máxima en vigas de acero inoxidable con suficiente precisión.Para el dimensionamiento a cortante de vigas de acero inoxidable es necesario tener en cuenta los aspectos diferenciales que introduce la no linealidad del diagrama tensión-deformación del acero inoxidable frente al acero al carbono. En acero inoxidable, la abolladura tiene lugar siempre dentro del régimen no lineal del material y el comportamiento postcrítico está igualmente afectado por dicha no linealidad, provocando una pérdida de capacidad resistente. Los estudios realizados en este campo han conducido a la elaboración de nuevas expresiones de diseño para la determinación de cargas críticas iniciales en chapas de acero inoxidable.Asimismo se propone un método de dimensionamiento de vigas armadas de acero inoxidable sometidas a cortante basado en el método del campo diagonal de tracciones para acero al carbono.Finalmente se plantean, resultantes de la propia evolución del conocimiento sobre el tema de estudio durante el período de experimentación y análisis, futuras líneas de trabajo en el campo del comportamiento a flexión de las estructuras de acero inoxidable. / Stainless steel elements have been increasingly used in the construction industry during the last few years, especially in architectural applications, due to its high corrosion resistance, ease of maintenance and aesthetics. The most important limiting factor restraining structural applications of stainless steel is the lack of knowledge about its resistant properties among designers. This factor has inspired researchers to explore the structural behaviour of the material and develop new design rules to exploit this material to its full potential in construction.The aim of this research work is to advance in the knowledge of stainless steel as a structural material by analysing stainless steel beams behaviour under flexural loads near service conditions and its evolution up to failure. This objective will be translated to a set of possible actuation guidelines and new expressions for the design of stainless steel structures in an efficient way.The present investigation has been focussed on the study of the behaviour of stainless steel beams under flexural loads. On the one hand, part of this study has been focussed on the deflections calculation in order to verify stainless steel structures in front of serviceability limit state. On the other hand, the second part of this work seeks to study the response of stainless steel plated girders subjected to shear load near service conditions and their evolution up to failure, in order to determine a resistant mechanism that considers stainless steel special features.Two experimental programmes on stainless steel structural elements have been developed.The actual behaviour of the material of the tested beams has been characterised and the tested elements have been instrumented in order to measure deflections and deformations at different points of the structures during the test. A numerical model based on the finite element method has been used in order to reach a deeper knowledge about the phenomenon to study and optimise the acquisition of information during the test. The numerical model considers the actual constitutive equation of the material obtained by experimental characterisation tests. Therefore, the model is able to simulate the tests and after that, a comparative analysis of both numerical and experimental results can be carried out. Once the model has been validated, it is used systematically in order to generate a data basis wide enough to establish new design guidelines.Information derived from the instrumentation of the tested beams has been provided to observe clearly the non-linear behaviour of stainless steel and to reach a set of conclusions related to the efficient design of this kind of resistant structures. Experimental results have also shown that the current design provisions for this new construction material are really conservative.After the development of the experimental campaigns and the numerical modelling of the tests, a meticulous analysis of the results and a deep study of the tested structures behaviour have been carried out reaching the following general conclusions.The material non-linearity makes more difficult the precise deflections calculation in stainless steel structural elements. In most of the cases, it will be necessary to use non-linear analysis tools. The application of the simplified method derived form Eurocode 3, Part 1-4 (1996), that considers only one value of the secant modulus of elasticity along the structural element may lead to overestimate deflections, conducing the design towards very conservative results in front of service conditions.A new methodology for deflections calculation considering the material non-linearity is proposed. It is based on an analytical expression of moment-curvature diagram for stainless steel cross-sections. Moreover, a new expression for an equivalent elastic modulus, which represents the general behaviour of the beam, is being defined. Therefore, with this new parameter and using the typical expressions of linear analysis, it is possible to determine deflections in stainless steel beams with sufficient accuracy taking into account the material non-linearity effects.In order to design structural elements subjected to shear load it is necessary to consider the actual stainless steel stress-strain relationship. In stainless steel structures shear buckling is always developed during the non-linear path and its postcritical behaviour is clearly influenced by the material non-linearity; this supposes a loss of resistant capacity. New design expressions to determine the initial shear buckling stress have been proposed as a result of the studies developed in this investigation. Moreover, a new design method to stainless steel plated girders under shear load, based on the tension field method for carbon steel structures, is presented.Finally, as a natural result in the evolution of knowledge in this item, some future works on flexural behaviour of stainless steel beams are presented.

Este trabajo tiene como principal objetivo conocer el comportamiento de los materiales compuestos como elementos estructurales de reparación y refuerzo en estructuras de hormigón. Las investigaciones se centraron en la experimentación con dos tipos de materiales compuestos; polímeros reforzados con fibras de Carbono y polímeros reforzados con fibras de Aramida.Los ensayos realizados se enfocaron específicamente en el estudio del comportamiento de los materiales compuestos como elementos de refuerzo bajo la acción de esfuerzos a cortante en elementos de hormigón.Previa a la aplicación de los materiales compuestos fue necesaria la caracterización de éstos para posteriormente, determinar su comportamiento como elemento de refuerzo. Se realizaron diversas series de ensayos en los que por una parte se aplicaron refuerzos con diferentes tipos de orientación de adherencia del material compuesto con respecto a la dirección de los esfuerzos a cortante generados en cada probeta. Por otra parte se prepararon las probetas con diferentes condiciones superficiales en la zona de cizallamiento de éstas.Una vez terminada la fase experimental se efectuó un análisis gráfico comparativo del comportamiento de cada tipo de ensayo. Después se hizo un análisis para determinar las tensiones que se transmiten a los compuestos que actúan como material de refuerzo.Las principales conclusiones estarán dirigidas a mostrar las cualidades y limitaciones de los materiales compuestos como refuerzo a cortante de elementos de hormigón, conociendo propiedades como la capacidad de carga, deformaciones, esfuerzos y tipo de fallo o colapso durante la acción de cargas. Finalmente se proponen otras posibles líneas de investigación como continuación del presente estudio. / This work has as main objective to know the behavior of the composites materials as structural elements of repair and reinforcement in concrete structures. The investigations were centered in the experimentation with two types of composites materials; polymers reinforced with fibers of Carbon and polymers reinforced with fibers of Aramida. The carried out tests were focused specifically in the study of the behavior of the composites materials as reinforcement elements under the action of shear strength in concrete elements. Previous to the application of the composites materials it was necessary the characterization of these and later on to determine the tensions that were transmitted to these materials. They were carried out diverse series of tests, where on one hand reinforcements were applied with different types of orientation of adherence of the composite material with regard to the address of the shear strength generated in each specimen. On the other hand they got ready the specimens with different superficial conditions in the area of shear of these. Once finished the experimental phase a comparative graphic analysis of the behavior of each test type was made. Then an analysis was made to determine the tensions that are transmitted to the composites that act as reinforcement material. The main conclusions will be directed to show the qualities and limitation of the composite materials as reinforcement, knowing properties like the load capacity, deformations, strength and failure type or collapse during the action of loads. Finally they intend other possible investigation lines like continuation of the present study.

Con la creación en Andorra del Centre de Recerca en Ciencies de la Terra (CRECIT), a principios del año 2001, se inician estudios de riesgo sísmico en Andorra, país caracterizado por una geología de valles glaciares cuaternarios, geotecnia y topografía muy particulares. Andorra al ser un país de montaña está expuesto a numerosos riesgos naturales que intervienen tanto en la vida de las personas como sobre las infraestructuras de las poblaciones. El riesgo ante los fenómenos naturales se ha aumentado en los últimos 40 años debido a la fuerte expansión urbanística y de ocupación del suelo en todo el territorio de Andorra. En el momento en que se ocupen las zonas de montaña se ha de ser conciente de que se puede estar expuesto a los peligros naturales como: aludes, deslizamientos, inundaciones, terremotos, incendios, etc. Se ha realizado una descripción de los diferentes factores que intervienen en el movimiento del suelo. En particular se ha descrito el fenómeno relacionado con los efectos locales. Para ello se ha realizado una síntesis bibliográfica de los estudios que han puesto de manifiesto estos efectos tanto los relacionados con los rellenos sedimentarios como los debidos a efectos topográficos aportando en este trabajo una síntesis en especial difícil de encontrar en relación con los efectos topográficos y su toma en consideración en normativas actuales como es el caso de la Norma Sismorresistente Francesa.Se presenta igualmente una síntesis, ilustrada por las referencias bibliográficas correspondientes relativas a los métodos más usados para estimar los efectos locales en función de los datos disponibles.Se ha realizado un inventario de los datos existentes así como una descripción del subsuelo del valle en su parte más urbanizada. Se ha considerado la nueva base de datos recopilada recientemente por el CRECIT a partir de los estudios de geotecnia realizados para la obra civil pública y privada. La base de datos ha sido elaborada e informatizada en parte importante para la realización de la microzonificación sísmica de Andorra.Se ha llevado a cabo una campaña de medidas de ruido sísmico tanto en la parte más urbanizada correspondiente a la zona de la cubeta como en las laderas adyacentes. Se ha aplicado el método de Nakamura a estos registros y se ha obtenido las frecuencias predominantes en distintas zonas del relleno sedimentario y en la laderas. Se han identificado 5 perfiles estratigráficos en la cubeta y se ha aplicado el método lineal equivalente para caracterizar el movimiento del suelo en los distintos emplazamientos. Como señales de entrada en roca se ha trabajado con pulsos de Ricker con diferentes frecuencias y acelerogramas adoptados a un movimiento asociado a un período de retorno de 475 años (a=0.1g), resultando que las frecuencias predominantes tiene dependencia con la pendiente.Se realizó una revisión histórica de los deslizamientos activados por terremotos tomando los estudios de Keefer (1984), para regiones con mayor actividad sísmica, siendo las condiciones geológicas locales y los parámetros sísmicos determinantes en su clasificación.Se hace una breve descripción de los métodos con los que se puede evaluar la aceleración crítica para determinar desplazamientos inducidos por terremotos. Se describe el modelo de los desplazamientos de Newmark y posteriormente se aplica a acelerogramas de España y Grecia con los que se obtiene ábacos de Intensidad de Arias, desplazamientos y aceleración crítica, los cuales se aplican finalmente a la zona en estudio.Se realiza una revisión del estado del arte referente a la peligrosidad de deslizamientos activados por terremotos, historia y ejemplos. A partir de la geología superficial e información geotécnica disponible se aplica el modelo de los desplazamientos de Newmark a la zona en estudio. Finalmente se describe una metodología para la obtención de mapas digitales probabilísticos de peligrosidad sísmica para ser aplicado a Andorra. / Seismic risk studies in Andorra started at the beginning of 2001 with the creation of the Centre de Recerca en Ciencies de la Terra (CRECIT). Andorra is a country characterized by a geology of quaternary glaciers valleys with a very particular topography and geotechnique. Andorra, being mountain country, is exposed to numerous natural risks like: avalanches, landslides, floods, earthquakes, fires, etc. that affect as much the life of the people as the infrastructures of the populations. A description of the different factors involved in the ground motion has been performed foccussing mainly on the phenomenon related to the local effects. For the accomplishment of the seismic microzonation a geotechnical data base has been elaborated and different soil profiles had been characterised. Seismic noise measurements had been carried out in the urbanized part more corresponding to the zone of the glacial basin as well in adjacent slopes. Nakamura's method had been applied to obtain the predominant frequencies. Also the linear equivalent (Proshake) method has been applied to compute the ground motion in different soil sites of the glacial basin. A brief description of the methods with which the critical acceleration can be evaluated was made to determine landlides induced by earthquakes. The Newmark analysis was described and later applied considering accelerograms from Spain and Greece to obtain abacuses of Arias intensity, displacements and critical acceleration, which then are applied to the zone in study. Finally, a methodology for obtaining digital probabilistic seismic landslide hazard maps is described and proposed to be applied to Andorra.

Este estudio recoge los principales resultados del trabajo sobre modelización de la anelasticidad en la Península Ibérica a partir de ondas de Coda correspondientes a una selección de 935 registros sísmicos digitales registrados en 27 estaciones equipadas con instrumental de corto periodo y pertenecientes al Instituto Geográfico Nacional (IGN). Tras la selección, se ha aplicado sistemáticamente la corrección por respuesta instrumental sobre todas las señales a analizar. Los sismos disponibles para este estudio ocurrieron en el intervalo 1997-1999 y se sitúan en las siguientes tres áreas en las que se concentra la sismicidad natural de la Península Ibérica: El Noroeste Peninsular (Galicia); El Noreste Peninsular (Cataluña, Aragón, Navarra y, parcialmente, el sur de Francia); El Sur Peninsular (sur de Valencia, Murcia, Andalucía y, parcialmente, el sureste de Portugal).Mediante métodos basados en la dispersión simple se ha calculado el factor Q de coda y su dependencia frecuencial en todas las estaciones en el rango frecuencial comprendido entre 1.5 Hz y 9.0 Hz. La variación lateral de Q de coda se resume en los mapas de iso-Q correspondientes a la banda frecuencial 6.0-8.0 Hz. Esta banda frecuencial se sitúa en la parte central del ancho de banda de las estaciones empleadas. Los mapas de iso-Q a 7 Hz han permitido detectar anomalías de Qc relacionadas con características geotectónicas de cada región. En general se obtienen valores de Qc relativamente bajos en las tres regiones estudiadas. Estos valores son ligeramente más altos en la zona noroeste y más bajos en la zona sur. También se han ajustado a la ley de dependencia frecuencial Q = Q0 ּ f ν, los valores obtenidos para el factor Qc a distintas frecuencias, obteniéndose, en general, valores de Qc0 bajos y exponentes ν altos. A raíz de los resultados obtenidos en este estudio, se advierte que la ley de dependencia frecuencial utilizada, y normalmente empleada para analizar la variación de los parámetros de atenuación inelástica, intrínseca y dispersiva, resulta no ser adecuada cuando se analiza una banda frecuencial amplia.Un segundo aspecto analizado en este trabajo es la variación temporal de los parámetros de atenuación. La ocurrencia de dos sismos de intensidad VII, uno en el Sur y otro en el Noroeste Peninsular, ha permitido analizar esta variación temporal utilizando sismos anteriores y posteriores a las crisis sísmicas de Mula en el Sur (Febrero de 1999) y de Lugo en el Noroeste (Mayo de 1997). Como consecuencia de este análisis, los resultados apuntan variaciones significativas de Qc antes y después del sismo principal.La aplicación sistemática del método de ventanas temporales múltiples que tiene en cuenta la dispersión múltiple y permite separar la atenuación intrínseca y dispersiva, ha permitido confirmar aspectos tradicionalmente aceptados y avanzar en otros en los que existe una controversia importante como son, la relación entre la Q de coda y la Q total, intrínseca y dispersiva y la dependencia frecuencial de todas ellas. Los resultados obtenidos con este análisis permiten afirmar que la atenuación intrínseca domina sobre la dispersiva para altas frecuencias en todas las regiones analizadas. En cambio, para frecuencias bajas, inferiores a 3Hz, la atenuación dispersiva domina en la región sur. / In the present study we analyze the anelastic structure of the Iberian Peninsula by using seismic coda waves of local and regional earthquakes. We use digital data collected at the seismic network of the Spanish Geographic Institute (Instituto Geográfico Nacional, IGN). Our data reflect the natural seismicity of the Iberian Peninsula and lead to consider and analyze three separated regions with different geotectonic features: The Northwestern (NO), the Northeastern (NE) and the Southern (S) Iberian Peninsula.We have analyzed 935 high quality seismograms recorded at 27 stations, equipped with digital short period and some broadband instruments, in order to observe the Qc quality factor and its frequency dependence in the frequency range between 1 and 10 Hz. The best resolution has been obtained for frequencies between 6.0 and 9.0 Hz. This frequency band, which in most cases is the center frequency of the instrument response, has been used to plot iso-Q7Hz maps for the three studied regions. The iso-Q maps at 7 Hz show a good agreement with the main geotectonic characteristics of the mapped areas. Relatively low Qc values are found in the three regions, but Qc values are higher in the NO region and lower in the S region.The frequency dependence of the quality factor has been also analyzed by using the well known law Q = Q0  f. We obtain low Qc0 values and high . It is noted that probably the law mentioned before, which is mostly used in attenuation studies, is not adequate when a relatively broad frequency band is involved.We have used two seismic events occurred in the NE region and in the S region to analyze the time dependence of the quality factor. The seismic intensity of both main earthquakes was VII in the MSK scale. We have analyzed events occurred before and after the main shock occurred during the seismic crisis of Mula in the Southeastern Iberian Peninsula (February, 1999), and the same procedure was used with events associated with the seismic crisis of Lugo, in the Northwestern Iberian Peninsula (May, 1997). Our results seems indicate temporal differences before and after the main shocks in both seismic crisis.The application of the multiple lapse time window analysis (MLTWA), which takes into account the multiple scattering and leads to the separation of the intrinsic and scattering attenuation, confirms most of the results published but also gives some indications to go further in some subjects, as the relation between coda Q (Qc), intrinsic Q (Qi), scattering Q (Qs) and total Q (Qt) and their frequency dependence. The final results indicate that the intrinsic attenuation is more important that the scattering attenuation at high frequencies in all three analyzed regions. In the southern region and for low frequencies, lower than 3 Hz, the scattering loss is the main attenuation mechanism.