un modelo en sap2000 para disipadores superelásticos sma-nitinol. aplicación a un caso de ...

134 Pages·2013·9.39 MB·Spanish

UN MODELO EN SAP2000 PARA DISIPADORES
SUPERELÁSTICOS SMA-NITINOL. APLICACIÓN A
UN CASO DE AISLAMIENTO SÍSMICO EN UN
PUENTE.
PROYECTO FIN DE CARRERA
Por
YaizaBolívarMuñoz
IngenierodeCaminos,CanalesyPuertos
Tutor
AlejandroE.MartínezCastro
DepartamentodeMecánicadeEstructuras,
UniversidaddeGranada
EdificioPolitécnicoFuentenueva,C/SeveroOchoas/n,CP18002
Granada(España)
June2013

⃝
c Copyright 2013
por
Yaiza Bolívar Muñoz
I

Resumen
Elingenierocivileselencargadodeldiseñodelasestructurasciviles.Alrealizarunaes-
tructuradebeverificarposteriormentequelaestructuraseacapazderesistirtantoalestado
últimodecargascomoalestadolímitedeservicio.Silaestructuranoesaptaparacualquie-
ra de ambos estados, el ingeniero debe introducir una serie de modificaciones en ella. En
este caso se pueden seguir tres caminos: i) rigidizar la estructura, ii) amortiguar mediante
dispositivos,yiii)modificarlaformaenquelacargasetransmitealaestructura.
Enesteproyectosevaatratardeabarcarelsegundocamino:laamortiguacióndelaes-
tructura.Seconsegueconestounaestructuramássegurayduradera.Hoyendíaexisteuna
amplia gama de elementos amortiguadores, también conocidos como dispositivos de con-
trol estructural. Se pueden encontrar desde un simple amortiguador metálico trabajando a
fricciónhastaotrosmáscomplejosquecontrolanlaestructuraeneltiempo.Lafinalidaddel
presenteestudioespresentarunmodeloquepermitavalorarlaefectividaddeladisipación
enelentornocomputacionaldeSAP2000.
ElelementodedisipaciónpropuestoestáformadoporbarrasdeunaaleacióndeNíquel
yTitaniodenominadacomercialmente“nitinol”.Estaaleaciónposeepropiedadessuperelás-
ticas con efecto memoria. Se engloba dentro de las denominadas Shape Memory Alloys, y
poseecualidadesóptimasparasuusoeningenieríacivil.Elproyectocomienzadescribiendo
elcomportamientomecánicodedichomaterial,asícomosuspropiedadesysuscomponen-
tes. Posteriormente, se realizará una modelación en SAP2000 del dispositivo y su compro-
bación.LamodelacióndeldispositivoenSAP2000eselprincipalobjetivodelpresenteestu-
dio.DisponerdeunmodelodeSMAenesteprogramapuederesultarmuyútilparafuturas
investigaciones en estructuras civiles y en edificación. Una vez definido y comprobado el
dispositivode,serásituadoenlosestribosdeunpuenteparacuantificarlamodificaciónen
larespuestaestructuralquelasbarrasdeNitinolprovocan.
III

Agradecimientos
Sonmuchoslosmomentosquemegustaríamencionarenesteapartado,yresumirlome
parece un poco difícil pero lo intentaré aunque, me quede algo en el tintero. Sentiros todos
losquemerodeáisagradecidosporqueformáispartedemividaymiproyecto.
Agradecerenprimerlugaramispadres,mihermanoymiabuelaquesiemprehancon-
fiado en mí, sobre todo en los momentos más difíciles y han saboreadomis éxitos como yo
misma. Este apoyo incondicional y constante me ha servido para saber afrontarlos proble-
masyserconstanteparasuperarlos.
Por otro lado, mi más sincera gratitud a mi tutor Alejandro E. Martínez Castro, por su
orientación, compromiso y entusiasmo aportados durante este tiempo, sin él, los objetivos
marcados para este trabajo de investigación hubiesen sido difíciles de conseguir. Agrade-
cerle también, su constante disponibilidad en todo momento que lo necesitaba, así como
materialesymediosparallevarloasufin.
En último lugar, y no por ser menos importante, nunca olvidaré a mis tíos/as y mis
amigos,quedemanerasatisfactoriahancontribuidoaqueestosañosdeépocauniversitaria
queden en mí, guardadas en la “caja” de los momentos inolvidables. Siempre abierta para
revivirlosysaberverelladobuenodelavida,consusmomentosnegativosypositivos,los
primeroshaciéndotefuerteylossegundosparasaborearlosdenuevo.
V

Dedicadoamifamilia.
VII