Earthquakes and Structures

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This program has been developed for the Competition "MPE2013" by a team from Portugal.

Colaboradores

AuthorsSérgio Oliveira (Lab. Nacional de Engenharia Civil), AuthorsAndré Silvestre (Inst. Sup. de Engenharia de Lisboa), AuthorsMargarida Oliveira (Ag. de Escolas Piscinas Lisboa), AuthorsSuzana Nápoles (Univ. de Lisboa)

Con el apoyo de

Laboratório Nacional de Engenharia Civil Fundação Calouste Gulbenkian, Projeto Espiral, EMA Estímulo à Melhoria das Aprendizagens Departamento de Matemática da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa

Todos los años hay varios terremotos en el planeta Tierra con una gran pérdida de vidas humanas. Durante un terremoto, la mayoría de nosotros experimenta las vibraciones en la superficie de la Tierra debidas a la propagación de las ondas sísmicas por la corteza. La pregunta principal que se quiere responder con este proyecto es: ¿Cómo afectan las vibraciones sísmicas a las estructuras de ingeniería civil como puentes, presas o edificios?

Las Matemáticas son la clave para comprender a fondo la respuesta dinámica estructural de los sistemas basados en las vibraciones sísmicas. La física del problema se describe matemáticamente por una ecuación diferencial que puede ser resuelto por cualquier técnica usando métodos numéricos. En la solución de estos problemas se presentan algunas cifras fundamentales: se denominan frecuencias naturales y son intrínsecas a cada estructura (como «huellas digitales»).

Utilizando el programa interactivo desarrollado EquakeStruct.exe los usuarios verán los modos de vibración de una presa, un puente y un edificio. Además se verá que pueden surgir algunos problemas (efectos de resonancia) cuando una estructura es excitada por las vibraciones de base con una frecuencia que coincide con algunas de las frecuencias naturales. Finalmente se muestra cómo un acelerograma sísmico puede ser estudiado como una suma de ondas armónicas cuyas amplitudes y frecuencias debe ser conocido.