La presente Tesina forma parte de los requerimientos académicos para la obtención del título de grado que otorga la Facultad de Ingeniería de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, según consta en los planes de estudio vigentes aprobados por la Facultad de Ingeniería. Como tutor de esta tesis fue elegido el Ingeniero César Torres Chung. La tesis se basa en la tecnología de muros de suelo reforzado, Terramesh System, aplicado al proyecto “Chancadora Primaria”. Este proyecto consiste en la construcción de un muro de 200 m. de frontal de alturas variables, siendo la más crítica una altura de 40 m. Dichos muros están solicitados a elevadas cargas proporcionadas por los camiones de minería que se posarían sobre ellos. El diseño se realizó empleando el programa MacStar2000, programa especializado en el diseño de muros de suelo reforzado. Se realizaron análisis de estabilidad global, estabilidad externa y estabilidad interna para cada altura de muro bajo las condiciones estáticas y pseudo estáticas que se requieren. La metodología que utiliza el programa para realizar los análisis es el Método de Bishop Simplificado, método que se ha desarrollado y explicado en la presente tesis. Una vez obtenido los diseños se procedió a realizar los planos estructurales de los muros, indicando cada uno de los detalles a emplearse en el proceso constructivo y partir de ello, se realizó el presupuesto correspondiente de todo el proyecto para poder hacer un análisis comparativo económico frente a otros tipos de tecnologías y demostrar así las ventajas del Terramesh System. / Tesis

El crecimiento poblacional y económico del Perú ha generado la necesidad de construir un mayor número de edificaciones y vías de comunicación sobre el territorio nacional. Esto conllevó a realizar proyectos en zonas de riesgo, tales como laderas de ríos y faldas de cerros, donde la topografía del terreno genera dificultades para la ejecución de las obras y los fenómenos naturales como derrumbes e inundaciones causan grandes pérdidas económicas y humanas. A esto se le suma que nuestro país se encuentra en una zona altamente sísmica, debido a la interacción de las placas tectónicas Sudamericana y de Nazca, intensificando los problemas ya antes mencionados. A pesar de la existencia de taludes diseñados en estos lugares, existen factores desencadenantes como sobrecargas sísmicas, cambios en las condiciones hidrogeológicas o la reducción de los parámetros resistentes del suelo que podrían generar la desestabilidad de estos, causando el colapso de estructuras aledañas. Buscando una forma de mitigar estos efectos, se derivó en el uso de muros de contención. Estas son aquellas estructuras diseñadas y construidas para resistir la presión lateral del suelo cuando hay un cambio en la elevación del terreno que excede el ángulo de reposo del mismo, y en ciertos casos empujes hidráulicos como en las defensas ribereñas. El uso generalizado de muros de contención no solo ayuda a contener algún evento potencialmente catastrófico, sino también a preverlo y evitar su ocurrencia. Este tipo de estructuras son usuales y utilizadas como protección en proyectos de ingeniería, como en carreteras que suelen construirse al borde de abismos y usan estos elementos para evitar derrumbes; también se pueden encontrar muros de contención en lugares con desniveles o en sótanos, soportando los empujes de tierra. Asimismo, se pueden llegar a usar en pequeñas represas soportando empujes de grandes masas de agua, en estos casos se tienen algunas consideraciones adicionales. Por último, las alas de los estribos de los puentes son calculadas para soportar las cargas de empujes de tierras existentes y la contención de líquidos evitando la erosión del terreno por el mismo cauce del río. La presente investigación, está orientada a desarrollar el análisis de estabilidad de muros de contención en voladizo, al aplicar el método empírico de Mononobe-Okabe, así como el método General de Equilibrio Límite (GLE); con ellos se busca determinar la respuesta sísmica y la variación de esta con respecto a las distintas zonas sísmicas del Perú. Finalmente, al interpretar los resultados obtenidos se podrá aportar y dar recomendaciones acerca del análisis sísmico de muros de contención en el Perú. / Tesis

La sequía es un fenómeno cada vez más recurrente en el mundo y, en especial, en el área mediterránea, como así lo indican las previsiones de cambio climático. Esta situación genera una reducción de las precipitaciones y, por lo tanto, una merma de recursos hídricos para la satisfacción de las necesidades socioeconómicas y ambientales de las áreas que la padecen. A pesar de estas dificultades, las sequías son temporales y cíclicas, por lo que gracias a la activación de medidas se consiguen minimizar los impactos negativos, permitiendo el mantenimiento de las actividades ligadas a la disponibilidad de agua. El caso de la Demarcación Hidrográfica del Segura es especial, situada en el sureste español, es una de las áreas más afectadas por las sequías a escala nacional y europea; pero, además, cuenta con una escasez estructural de recursos, lo que conlleva que, aún en situaciones de normalidad o años sin sequía, no se lleguen a satisfacer la totalidad de las demandas de la demarcación, generándose una situación deficitaria continua, que afecta principalmente a la agricultura de regadío, uno de los principales motores económicos de la región. Y ello sucede, a pesar de haberse desarrollado un modelo de gestión integral de los recursos tanto convencionales, endógenos y exógenos procedentes del trasvase Tajo-Segura, como no convencionales, procedentes de la reutilización y desalinización. En la investigación llevada a cabo, se ha realizado un estudio específico de la sequía acaecida en la Demarcación del Segura durante el periodo 2015-2019. Para ello, se ha analizado el procedimiento para su declaración, apoyado en el Plan Especial de Sequía aprobado en el año 2007, basado en indicadores de estado de sequía, que determinan la activación de medidas que facilitan, principalmente, la movilización de recursos extraordinarios que compensen la merma de los recursos naturales. Cabe señalar que, en el año 2018, fue aprobada la revisión de los Planes de Sequía, que actualiza los indicadores de sequía establecidos en 2007, incorporando indicadores de estado que diferencian la sequía prolongada y la escasez coyuntural, y que determinan la declaración de la sequía extraordinaria. En el trabajo se ha implementado una comparativa entre ambas metodologías, lo que ha permitido diferenciar la capacidad de detección de las situaciones de sequía y escasez, quedando de manifiesto que con la nueva metodología se hubiera reducido el periodo de sequía extraordinaria. En segundo lugar, se ha desarrollado un estudio de los impactos económicos ligados al regadío, analizando la variación del valor de producción y del margen neto ligados a las unidades de demanda agraria y que establece el Plan Hidrológico de la Demarcación del Segura, basado en la disponibilidad de recursos frente a valores económicos. A tal fin, se ha establecido, en primer lugar, el valor medio de estas variables económicas, determinando así el impacto económico de la escasez estructural, para posteriormente, analizar cada uno de los años de sequía. Todo ello se ha fundamentado en los estudios de superficie regada y teledetección que desarrolla anualmente la Confederación Hidrográfica del Segura y que permiten determinar el agua aplicada por tipología de cultivo en cada una de las unidades de demanda. Los resultados arrojan tanto una reducción del valor de producción como del margen neto, ambas como consecuencia de los insuficientes volúmenes procedentes del trasvase Tajo-Segura, que se ha visto agravado, en menor medida, por los años de sequía. Finalmente, tras el análisis realizado del periodo de sequía, se ha determinado el déficit hídrico de cara al nuevo ciclo de planificación 2022/27, cuantificando, por un lado, la oferta de recursos hídricos y, por otro lado, las demandas que deben ser abastecidas anualmente, quedando de manifiesto la insuficiencia de recursos hídricos, generada principalmente porque el volumen de recursos trasvasados desde la demarcación del Tajo a la del Segura es muy inferior al volumen máximo aprobado. Esta situación deficitaria, lejos de poder verse aminorada, puede incrementarse por la reducción aún mayor de los trasvases del Tajo-Segura y, ello a pesar de la planificación de nuevas medidas que pretenden aumentar la movilización de recursos no convencionales -principalmente de desalinización- que no lograrían reducir la situación deficitaria estructural que padece la Demarcación Hidrográfica del Segura.

La implementación de técnicas de optimización es de fundamental importancia en el diseño de estructuras construidas con materiales compuestos. Esto se debe a que dicho diseño involucra una gran cantidad de variables que generan problemas de optimización multimodales sujetos a restricciones de diversa índole. Además, hay situaciones de diseño en las que, por distintas razones, es necesario abordar la minimización de distintos objetivos en forma conjunta. Esto conduce a la aplicación de formulaciones multiobjetivo. Asimismo, existen situaciones en las cuales los datos iniciales del problema de diseño no son totalmente precisos, o bien, es de interés conocer el comportamiento de la estructura ante pequeños cambios en dichos datos. Esta incertidumbre en las condiciones iniciales del problema puede ser considerada en el esquema de diseño mediante la aplicación de modelos específicos desarrollados a tal efecto. Desde el punto de vista estructural, la esbeltez que en muchos casos posee este tipo de estructuras genera la necesidad de conocer su comportamiento en lo que respecta a la estabilidad global y local de las mismas. En esta tesis se presentan distintos esquemas destinados al diseño óptimo multiobjetivo de vigas de pared delgada de eje recto o curvo, construidas con materiales del tipo Plástico Reforzado con Fibras (FRP, por sus siglas en inglés). El análisis estructural se realiza mediante la aplicación de un modelo teórico de tipo viga que considera flexibilidad por corte debida a flexión y alabeo. En base a esta teoría y con el interés de formular un problema de diseño analítico, se obtienen soluciones explícitas aproximadas para evaluar distintos parámetros estructurales, tales como cargas críticas de pandeo global, desplazamientos máximos y tensiones. Por otra parte, se aplica una estrategia para el análisis del pandeo local en base a la teoría de placas para verificar la estabilidad local de vigas rectas y curvas construidas con materiales isótropos o compuestos de configuración ortótropa. Para obtener diseños que contemplen la posibilidad de alcanzar diferentes objetivos, se implementan distintos métodos que consideran conjuntamente aspectos de estabilidad, desplazamiento y peso propio de la estructura como objetivos principales. Se analiza el efecto producido por variaciones en las cargas aplicadas a la estructura mediante un modelo matemático de incertidumbre. Este modelo se basa en el análisis del peor escenario posible, aplicándose el método de anti-optimización. Se consideran restricciones estructurales, geométricas y operativas que contemplan condiciones de resistencia, inestabilidad local y geometría de la sección, entre otras. Los esquemas de diseño óptimo propuestos se resuelven mediante la aplicación de distintos métodos heurísticos que permiten obtener soluciones óptimas de carácter global. Se utilizan las técnicas Simulated Annealing, Simulated Annealing Caótico y Algoritmo Genético. / The implementation of optimization techniques is of fundamental importance in the design of structures built with composite materials. This is because the design involves a lot of variables that generate multimodal optimization problems, subject to constraints of diverse nature. In addition, there are design situations in which for various reasons, it is necessary to address different minimization objectives jointly. This leads to the application of multiobjective formulations. There are also situations in which the initial data of the design problem is not entirely accurate, or is of interest to know the behavior of the structure against small changes in data. This uncertainty of the initial conditions can be considered in the design scheme by applying specific models developed for such purpose. From a structural standpoint, the slenderness that in many cases these structures have generates the need to understand their behavior with respect to global and local stability. This thesis presents different schemes for multiobjective optimal design of thin-walled beams, with straight or curved axis, built with materials of the type Fiber Reinforced Plastics (FRP). The structural analysis is performed by applying a theoretical beam model allowing shear flexibility due to bending and warping. Based on this theory, and with the interest to develop an analytical design problem, approximate explicit solutions are obtained in order to evaluate various structural parameters such as global critical buckling loads, maximum displacements and stresses. On the other hand, a strategy based on the plate theory is applied to analyze local buckling in order to verify the local stability of straight and curved beams made with isotropic materials or composites with orthotropic configuration. In order to obtain designs which consider the possibility of achieving various targets, different methods are implemented to jointly regard issues of stability, displacement and weight of the structure as main targets. The effect of variations in the loads applied to the structure is analyzed by applying a mathematical model of uncertainty. This model is based on the analysis of the worst feasible scenario, applying the anti-optimization method. Structural, geometric and operational constraints are considered which contemplate conditions of strength, local instability and sectional geometry, among others. The proposed optimal design schemes are solved by the application of different heuristic methods that allow obtaining global optimal solutions. The techniques employed are Simulated Annealing, Chaotic Simulated Annealing and Genetic Algorithm.

La Madera es un material natural utilizado en elementos estructurales dentro del ámbito de la Ingeniería Civil. Por tratarse de un biomaterial, tiene características complejas y variables. Particularmente, la madera proveniente de la especie Eucalyptus grandis cultivado en la Mesopotamia Argentina es una de las aceptadas para el uso estructural en el país por el Reglamento Argentino de Estructuras de Madera CIRSOC 601. Las piezas de este material presentan una gran variabilidad en sus propiedades en relación a otros materiales de uso estructural, la cual puede ser explicada tanto por las características de su micro y macro estructura, la incidencia del clima y el suelo, los procesos de producción, y la presencia de defectos que afectan su comportamiento mecánico. Dentro de estos últimos, de singular importancia para el uso estructural de este material, se destacan la presencia de médula y los nudos. Ambos, se encuentran limitados en los métodos de clasificación por resistencia de piezas estructurales. Debido a estos factores, la cuantificación de los efectos de la variabilidad de las propiedades materiales en la respuesta estructural es de interés dentro del ámbito del diseño ingenieril. Para ello, en el presente trabajo, se combinaron tres ejes temáticos principales: el material, el modelado estocástico y el modelado numérico. Estos ejes temáticos fueron empleados en la construcción de modelos numérico-estocásticos aplicables a elementos estructurales desarrollados en el entorno del Método de los Elementos Finitos. Estos modelos han sido calibrados y validados con resultados experimentales existentes mediante simulaciones realizadas a través del Método de Monte Carlo. Luego, fueron utilizados para la realización de estudios de propagación de incertidumbres en la respuesta estructural. Se muestra que un modelo estocástico del material que representa la variabilidad longitudinal de las propiedades del mismo provee una respuesta estructural más próxima a la observada en resultados experimentales. Además, como complemento al desarrollo numérico, se realizaron nuevos ensayos experimentales, dinámicos y estáticos, tanto en tablas como en vigas aserradas de dimensiones estructurales. Con el objetivo de validar las hipótesis asumidas para el desarrollo de los modelos estocásticos. Sumado a esto, dado que no se conocen valores precisos para este material se obtuvieron coeficientes de amortiguamiento, los cuales son necesarios para el estudio de la respuesta estructural bajo acciones dinámicas. Finalmente, y a los efectos de aplicar el modelo desarrollado a una estructura, se realizó un estudio numérico sobre un modelo de puente peatonal de madera con vigas laminadas bajo cargas dinámicas determinísticas y estocásticas producidas por peatones. El mismo, se llevó a cabo para el estudio de las condiciones de servicio. La cuantificación de incertidumbre pretende ampliar la información resultante en la predicción de la respuesta así como la sensibilidad de la misma a la variación de uno o más parámetros del sistema. En esta investigación, esto se logra a través del desarrollo y aplicación de modelos numérico-estocásticos aplicables a elementos estructurales y estructuras de madera aserrada. / Timber is a natural material employed for structural elements in the field of the Civil Engineering. Being a biomaterial, it has complex and random characteristics. Particularly, the Eucalyptus grandis cultivated in the Mesopotamic provinces of Argentine is one of the timber species accepted for the structural use by the Argentinean Standard of Timber Structures CIRSOC 601. The pieces of this material have a high variability in their properties in relation to other materials for structural use, which can be explained by the characteristics of its micro and macro structure, the incidence of the climate and soil, the production processes, and the presence of defects that affect its mechanical behavior. Within the latter, of singular importance for the structural use of this material, the presence of pith and knots are emphasized. Both types of defects are limited in the strength grading classification methods of structural elements. Due to these factors, the quantification of the influence of the timber material properties variability in the structural response is an important issue in the structural design. In order to quantify this influence, three thematic areas are combined: the material, the stochastic modelling and the numerical modelling. These areas were employed in the construction of numerical-stochastic models applicable to structural elements developed in the environment of the Finite Element Method. These models have been calibrated and validated with existing experimental results through simulations performed through the Monte Carlo Method. Then, they were used to carry out uncertainty propagation studies on the structural response. It is shown that a stochastic model of the material which represents the longitudinal variability of the properties provides a structural response closer to the experimental results. In addition, as a complement to the numerical development, new experimental dynamic and static tests were performed in beams and boards of structural dimensions. The aim of these tests is the validation of the assumptions taken into account in the development of the stochastic models. In addition to this, since no precise values are known for this material, damping coefficients were obtained, which are necessary for the study of the structural response under dynamic actions. Finally, and in order to apply the developed model to a structure, a numerical study of the structural behaviour of a timber footbridge under the action of deterministic and stochastic models of walking loads induced by pedestrians was performed. It was carried out in order to evaluate the serviceability conditions. The uncertainty quantification aims to extend the information resulting in the prediction of the response as well as the sensitivity to the variation of one or more parameters of the system. In this work, this is achieved through the development and application of numerical-stochastic models applicable to structural timber elements and structures.

El presente trabajo tiene como propósito estudiar el comportamiento de mástiles reticulados con aplicación a estructuras arriostradas, tales como las utilizadas para soportar antenas de comunicaciones. Estos sistemas constan de dos contribuciones estructurales fundamentales, las riostras y el mástil. En lo que a las riostras se refiere, se estudian distintas formulaciones analíticas para su modelación, considerando las características de inextensibilidad y extensibilidad. Se analiza además, cómo incide en la respuesta de la riostra la variación de la pretensión inicial, así como también, los distintos grados de inclinación que pudiera presentar la misma. De las evaluaciones numéricas realizadas, se observa que estando la riostra suficientemente tensa, el modelo parábolico extensible es capaz de representar adecuadamente la respuesta, y al mismo tiempo, esta pretensión permite admitir un análisis linealizado, pudiéndose obtener la rigidez axial, así como también, las expresiones conducentes a las frecuencias naturales en y fuera del plano de la riostra. Seguidamente, a partir de un estudio paramétrico vía elementos finitos, se evalúa la respuesta dinámica de un mástil reticulado arriostrado sujeto a la acción de distintos registros s´rsmicos seleccionados. De las historias temporales para las respuestas consideradas, se puede establecer, como es de esperar, que a mayor amortiguamiento estructural del sistema, las respuestas disminuyen, y que modificaciones en la rigidez flexional del mástil y en los niveles de pretensión de las riostras, pueden conducir a fuertes demandas en dichas respuestas debido a una posible amplificación dinámica, en donde las características propias de cada registro sísmico tendrían una marcada influencia. Ante ello, en zonas con elevado riesgo sísmico la continuidad operativa de las comunicaciones podría afectarse debido a la sensibilidad sísmica del sistema mástil-riostras. Mediante un planteo energético se desarrolla un modelo continuo para la representación de un mástil reticulado en zig-zag, de sección transversal triangular y equilátera, constituida por tres largueros continuos unidos entre sí mediante diagonales articuladas en sus extremos. Como resultado de ello, se encuentran las ecuaciones diferenciales y las condiciones de borde que gobiernan el movimiento del reticulado, quedando incorporadas en las mismas, la flexibilidad por corte debido al alma reticulada, efectos de 2do orden debido a las cargas de punta, y aportes inerciales y de rigidez de los largueros. Basado en este último desarrollo, se fundamenta física y matemáticamente la obtención de un nuevo modelo continuo pero simplificado, en el que los corrimientos de cada larguero son referidos al eje baricéntrico de la sección transversal, permitiendo así abordar de manera más simple la solución del sistema diferencial. Al mismo tiempo y avanzando hacia una mayor simplificación, a partir de la formulación desarrollada se determinan las propiedades equivalentes necesarias para la representación del mástil como viga-columna, así como también, expresiones prácticas para la obtención directa de las cargas críticas de pandeo. Por último, se aborda la solución de la elástica, vibraciones naturales y estabilidad de un mástil reticulado arriostrado, en donde las riostras son consideradas como resortes elásticos, quedando incorporado el aporte de las mismas en las condiciones de borde del problema. Los resultados numéricos obtenidos implementando los modelos continuos y expresiones prácticas desarrolladas, indicaron un excelente desempeño. / This present work has the aim of studying the behaviour of lattice towers being applied to braced structures as the ones used to support antennas of communications. These systems are made up of two main structural contributions such as the tensors and the tower or mast. As regards tensors are concerned, different analytic formulations are being studied for its modeling considering the features of inextensibility and extensibility. Its also being analized the way in which the tensors answer to the variation of the initial pretense, and also the different degrees of inclination that it can show. From the results of testing figures its been observed that if the tensor is tensed enough, the parabolic extensible model is able to represent the answer accurately, and at the same time, this pretension allows to admit a lineal analysis so that an axial rigidity can be obtained, and also the expressions leading to the natural frequencies inside and outside of the plan of the tensors. Afterwards, from a parametric studio through finite elements, its evaluated the dynamic answer of a crosslinked braced mast associated to the action of different selected seismic records. From the temporary stories for the considerated answers, it can be deduced-as it is expected-that with the major structural buffet of the system the answers are fewer, and that the modifications in the flextional rigidity of the mast and in the levels of pretension of the tensors can led to strong demands in those answers due to a possible dynamic amplification, where the own characteristics of each seismic record would have a marked influence. In this way, in areas with a high level of seismic risks, the operative continuity of the communications could be affected due to the seismic sensitivity of the system mast-tensors. Through an energetic question, a continuous model is been developed for the representation of a truss mast in zig-zag, with a transversal triangular and equilateral section made up of 3 continuous chords joined through diagonals articulated in their endings. As a result of this, the differential equations and the conditions of edge that rule the movement of the truss are found leaving them incorporated inside them, the flexibility by shear-due to the lattice soul-second order effects due to the point loads and the inertial input and the rigidity of the chords. With this last development, it is based physically and mathematically the attainment of a new continuous but simplified model, in which the shifts of each chord are referred to the axis barycentric of the transversal section, allowing in this way to arrive in a simple way to the solution of the differential system. At the same time and leading to a greater simplificationstarting from the developed formulation-it is determined the equivalent properties needed for the representation of the mast as a beam-column, and also as practical expressions to obtain directly critical buckling loads. At last, the solution to the elastic, natural frequencies and stability of a lattice mast braced is been tackled, where the tensors are considered as stretched springs being incorporated the input of them in the conditions at the edge of the problem. The numeric results obtained through the continuous models and practical developed expressions showed an excellent performance.

El uso del hormigón pretensado en estructuras resistentes, ha sido difundido ampliamente desde mediados del siglo pasado. En general, se trata de estructuras proyectadas para cumplir sus funciones, durante una vida útil de varias décadas. En consecuencia, es frecuente la necesidad de llevar a cabo tareas de mantenimiento en dichas estructuras, debido a que pueden encontrarse afectadas por diversas patologías. Es evidente que, será deseable la detección de los posibles daños estructurales, con la mayor antelación posible, de manera tal de facilitar las medidas de intervención, antes de que los daños se generalicen y corra riesgo la estabilidad de la estructura. Para ello, surge la necesidad de contar con técnicas adecuadas, que permitan la detección de daños, en inspecciones realizadas con cierta periodicidad. La investigación de metodologías para la detección de da~no en estructuras, es una materia en permanente actualización. En esta tesis, se aborda el estudio particular de métodos de diagnóstico, para ser implementados en estructuras de hormigón pretensado, dominadas por solicitaciones de exión. Las patologías consideradas, consisten en típicas fisuras que podrían generarse bajo dichas solicitaciones, por distintas causas, como pueden ser: la subestimación de las pérdidas de pretensado, un tesado real inferior al nominal, excesos en las solicitaciones de servicio, asentamientos diferenciales en estructuras hiperestáticas, entre otras. Para la identificación de los posibles daños, se estudia la aplicación de distintos métodos capaces de, primero detectar la presencia de daño en la estructura, luego localizarlo y en lo posible, cuantificarlo. Dichos métodos, fundamentalmente se basan en el estudio del comportamiento estático y/o dinámico de la estructura. Las técnicas estudiadas en esta tesis son, el Método de Variación de los Desplazamientos, el Método de Curvatura de la Elástica, el Método Inverso y el uso de la Transformada Wavelet Continua. Estas metodologías, en principio han sido implementadas a partir de datos obtenidos de modelos numéricos, analizados con el Método de los Elementos Finitos; luego han sido realizadas diversas aplicaciones experimentales, sobre vigas construidas en laboratorio. Además, se ha incluido en los ensayos experimentales, la identificación de fisuras en el hormigón, mediante estudios de imágenes termográficas y técnicas de ultrasonido. Los resultados obtenidos, han permitido determinar las condiciones necesarias, para que las metodologías de diagnóstico implementadas, respondan adecuadamente sobre estructuras de hormigón pretensado. Además, ha sido posible la comparación de los distintos métodos entre sí, notando las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. / Prestressed concrete has been widely used in civil structures since the middle of the 20th century. In general, these structures are designed to keep their functions over a lifespan of several decades. Consequently, the need to carry out maintenance tasks in the prestressed concrete structures is frequent, since they may be affected by several pathologies. It is evident that the detection of possible structural damages will be desirable as soon as possible, in order to facilitate the intervention measures, before the stability of the structure is at risk. For this reason, there is a need to have adequate techniques, which allow the detection of damage in inspections carried out with a certain periodicity. The study of methodologies for the detection of damage in structures is a subject in constant updating. This thesis deals with the study of diagnostic methods, to be implemented in prestressed concrete structures dominated by bending stresses. The pathologies considered consist of typical cracks that could be generated, for different reasons under those solicitations, such as the underestimation of prestress losses, a real prestressing lower than the nominal, excessive loads and differential settlements in hyperstatic structures, among others. For the identification of possible damages, is studied the application of different methods capable of first detecting the presence of damage in the structure, then locating it and, where possible, quantifying it. These methods are fundamentally based on the study of the static and/or dynamic behavior of the structure. The techniques studied in this thesis are, the Method of Variation of the Displacements, the Method of the Elastic Curvature, the Inverse Method and the use of the Wavelet Continuous Transform. These methodologies have been implemented, on the one hand, from data obtained from numerical models, analyzed with the Finite Element Method; on the other hand, several experimental applications have been performed, on beams built in the laboratory. In addition, it has been included in the experimental tests, the identification of cracks in the concrete, through thermographic imaging studies and ultrasound techniques. The results of these investigations have allowed determining the necessary conditions so that the diagnostic methodologies work appropriately for the prestressed concrete structures. In addition, it has been possible to compare the different methods among themselves, noting the advantages and disadvantages of each of them.

Frecuentemente las empresas de telecomunicaciones (radio, TV, telefonía móvil, etc.) hacen uso de mástiles arriostrados como estructuras de soporte de sus antenas. Esta tipología estructural está generalmente conformada por una columna esbelta de sección triangular, reticulada, que es soportada por varios niveles de cables tensos. Estudios detallados de la respuesta de mástiles arriostrados, frente a acciones dinámicas como viento o sismo, no son frecuentes pese al gran potencial de impacto adverso, debido a que se trata de una estructura flexible y a que los cables añaden un comportamiento geométricamente no lineal. Por otra parte, algunos parámetros estructurales como la tensión de los cables o la rigidez del mástil tienen un alto grado de incertidumbre. En el primer caso, porque generalmente no se cuenta con dispositivos que permitan medir con precisión esta variable y en el segundo, porque frecuentemente el mástil debe ser reforzado (para cumplir con los requerimientos de rigidez de la estructura, cada vez mayores, debidos a la creciente sensibilidad de los equipos instalados) y la gran variedad de mecanismos de refuerzo usados (incluso dentro de la misma torre) no permite evaluar su efectividad. En este trabajo, primeramente, se presentan estudios sobre la dinámica no lineal de mástiles arriostrados, mediante programas comerciales de elementos finitos, explorando también la sensibilidad de la respuesta a la variación de parámetros de diseño, como la tensión inicial de los cables o la rigidez del mástil. Las cargas dinámicas provenientes de la acción del viento son generadas como procesos estocásticos, con consideración de las correlaciones espaciales y temporales, a través del Método de Representación Espectral (SRM). Luego, se presentan estudios sobre la propagación de incertidumbres en cargas o parámetros estructurales sobre la respuesta. Para ello se desarrollaron modelos simplificados (tipo cable-viga o columna-cable) y de orden reducido. Finalmente, un modelo de elementos finitos no lineal fue implementado, con el objetivo de crear una herramienta de cálculo y/o verificación de la respuesta estática y/o dinámica de mástiles arriostrados que resulte útil tanto para futuras investigaciones, como para el uso profesional. / Guyed masts are frequently used by telecommunication companies (radio, TV, cell, etc.) as support structures for the antennas. A typical configuration comprises a lattice tower with triangular cross-section, supported by several levels of prestressed guys. Despite the large potential of adverse impact, considering the slenderness of the structure and the non linear behavior of the guys, dynamic analysis of guyed masts subjected to natural loads, as wind and earthquakes, are not commonly addressed in detail. Furthermore, a high level of uncertainty is present on structural parameters such as the initial tension of the guys, due de lack of instruments to precisely measure it in the field, or the mast stiffness, since the mast frequently must be reinforced (the communication technologies poses increasing higher structural demands since the growing sensitivity of the new equipment) and the large extent of adopted reinforcement mechanisms (even in a single structure) does not allow the evaluation of their performance. In this thesis, first, the non linear dynamic response of guyed masts subjected to wind loads is studied, using finite element commercial software. The sensitivity of the response to design parameters, as the initial pretension of the guys or the stiffness of the mast is also explored. The dynamic wind load records are simulated as stochastic processes, with consideration of temporal and spatial correlations, through the Spectral Representation Method (SRM). Next, simplified and reduced order models (ROM) of guyed structures were developed and tested. Then, by means of the ROM and considering structural or load parameters as stochastic variables, uncertainty propagation studies were performed. Finally, an ad hoc non linear finite element tool, to study the static and dynamic behavior of guyed structures, is developed, which can be useful both for future research in the topic as well as for professional use.

Geólogo / En los Andes Centrales las estructuras compresivas presentan variaciones a lo largo del rumbo en su geometría y cinemática. Ejemplo de ello son las estructuras de orientación NNE SSW que involucran al basamento paleozoico de las cuencas de Lautaro y Lagunillas en la Cordillera Frontal de la tercera región; consistiendo principalmente en fallas invertidas positivamente y fallas inversas. A pesar de existir mapeo geológico (1:100.000) y secciones balanceadas para la zona, aún existen interrogantes como la cinemática y proyección en profundidad de las estructuras, y su relación con estructuras heredadas de eventos tectónicos previos. Este trabajo busca resolver estas interrogantes al evaluar si el acortamiento de discontinuidades angulares en el basamento, relacionadas con procesos tectónicos extensionales, es un parámetro influyente en el desarrollo de dominios estructurales oblicuos. Mediante la integración de datos de superficie y modelos análogos. Se utilizaron 3 conjugaciones diferentes de una orientación N20E como discontinuidad de velocidad. Llevándose a cabo 3 series de modelos, tanto extensivos, como extensivos sometidos a compresión; utilizando arena como principal material de modelación. Los resultados muestran que durante la compresión de un sistema extensional pre-existente (hemi-grabenes): (a) las estructuras extensionales previas no necesariamente conservan su orientación, pudiendo rotar; (b) la orientación del sistema pre-existente, puede influenciar la orientación de las nuevas estructuras inversas, adoptando estas últimas un lineamiento paralelo al pre-existente; (c) pudiendo además estas nuevas estructuras enmascarar la configuración estructural del sistema pre existente, tanto en superficie como en profundidad; o (d) la reactivación del borde de cuenca propagarse como short-cuts en el basamento. Al contrastar los modelos con el prototipo natural, destaca: (a) el límite occidental de la Cuenca de Lagunillas se puede aproximar como una falla normal de borde de cuenca decapitado; (b) el lineamiento actual de la Cuenca Lautaro puede asociarse a una discontinuidad en la corteza de orientación N20ºE durante la extensión, pudiendo esta herencia influenciar la orientación de las estructuras inversas de lineamiento similar desarrolladas durante el periodo compresivo; (c) los resultados son aplicables a otras latitudes de la Cordillera Frontal, reproduciendo geometrías presentes en el Valle del Tránsito.

Analiza la geometría, estratigrafía y sistema petrolero de la zona norte de la cuenca Ucayali. Está basado en la recopilación e interpretación de información sísmica, pozos exploratorios y relevamientos geológicos. El frente subandino peruano contiene un gran potencial hidrocarburífero aún por explorar. El descubrimiento de nuevos prospectos demanda la elaboración de nuevos conceptos a ser aplicados al estudio de las cuencas subandinas. El área de estudio está localizada en los lotes 107 y 133 que están concesionados a la empresa Petrolifera, y ubicados específicamente en la sub-Cuenca del Pachitea dentro de la Cuenca Ucayali norte, en los departamentos de Pasco, Huánuco y Ucayali. La cuenca Ucayali estuvo expuesta a diversos eventos geodinámicos durante el Paleozoico y Mesozoico temprano y se constituyó como una cuenca de ante-país a partir del Cretácico superior. La secuencia estratigráfica actual presenta un apilamiento de series sedimentarias pre-cretácicas distintas en la zona norte de la zona sur de la cuenca Ucayali. Con el aporte de la nueva información sísmica, se ha podido reconocer incongruencias en los modelos estratigráficos actuales y también evidencias que ameritan la elaboración de un nuevo modelo estratigráfico y tectónico. Los resultados muestran: 1) una mejor correlación estratigráfica de las unidades pre cretácicas en las zonas norte y sur de la cuenca Ucayali; 2) el papel preponderante de dos niveles de evaporitas controlando la deformación; 3) la presencia de un sistema petrolero paleozoico que se prolonga hacia la zona norte de la cuenca Ucayali; 4) la preservación de estructuras creadas por una tectónica compresiva pre-andina; 5) un posible potencial de estas estructuras preandinas como nuevos objetivos para futuras exploraciones. Con el objetivo de proponer un diferente entendimiento evolutivo de la cuenca, se realiza un análisis geométrico de la deformación, el cual consiste en la elaboración de cuatro cortes estructurales transversales distribuidos a lo largo de la sub-cuenca Pachitea. Utiliza el método de secciones balanceadas para validar las interpretaciones para tres cortes estructurales. Para el análisis estratigráfico, se utiliza la nueva sísmica junto con correlaciones estratigráficas de pozos y de campo a lo largo de la cuenca Ucayali.