Escuela de Ingenieria Civil
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Browsing Escuela de Ingenieria Civil by browse.metadata.advisor "Begambre Carrillo, Óscar Javier"
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Item Comportamiento dinámico de una placa aligerada modificada con metamateriales mecánicos basados en amortiguadores de masa sintonizada(Universidad Industrial de Santander, 2023-08-16) Jaramillo Sánchez, Daniel Camilo; Begambre Carrillo, Óscar Javier; García Sánchez, Jesús Antonio; Ribeiro Paccola, Rodrigo; Gómez Araújo, Iván DaríoLas cargas dinámicas presentan un desafío crucial para las estructuras. Para mitigar sus efectos, se han propuesto mecanismos de control, como los amortiguadores de masa sintonizada (AMS), aunque enfrentan limitaciones de tamaño y robustez. Esta investigación se enfoca en crear un metamaterial mediante múltiples AMS optimizados distribuidos (MAMSO-d) en espacios entre vigas y viguetas de una placa aligerada. De esta forma, se busca minimizar la amplitud máxima de la función de respuesta en frecuencia de receptancia (FRF-R) y aumentar la capacidad de control y mitigación de las cargas dinámicas. Tras explorar los fundamentos teóricos de los AMS y metamateriales, se realiza un diseño de experimentos preliminar para evaluar la respuesta dinámica de una estructura con diferentes materiales y configuraciones de MAMSO-d. Con resultados positivos, se utiliza el concepto de MAMSO-d como base para la creación de dos metamateriales. Mediante la optimización de estos metamateriales, se logra una reducción en la amplitud máxima de la FRF-R del 55.22% y 50.36% para el metamaterial 1 y 2, respectivamente. Este trabajo representa una innovación para abordar respuestas sísmicas al aprovechar espacios infrautilizados. Se presentan conclusiones y recomendaciones para orientar futuros desarrollos en ingeniería sísmica.Item Evaluación experimental del gradiente térmico vertical de una viga-losa I compuesta de concreto reforzado bajo las condiciones climáticas de Bucaramanga(Universidad Industrial de Santander, 2025-02-18) Cavadía Ibáñez, Pedro Juan; Benjumea Royero, José Miguel; Begambre Carrillo, Óscar Javier; Osorio Bustamante, Edison; Garzón Moreno, Jaime Erasmo; Silva Ortiz, Pablo AndrésEsta investigación evalúa el comportamiento del gradiente térmico vertical en un segmento de puente viga-losa de concreto reforzado a escala real bajo las condiciones meteorológicas de Bucaramanga. El cambio climático y sus variaciones de temperatura impactan significativamente la infraestructura, con olas de calor que se espera se intensifiquen en la segunda mitad del siglo XXI, creando desafíos críticos para el diseño y mantenimiento ingenieril. Las fluctuaciones diarias y estacionales de temperatura causan expansión y contracción longitudinal en las superestructuras de puentes, generando gradientes térmicos que inducen tensiones en los vanos soportados. El estudio implementa un enfoque experimental utilizando un sistema híbrido de monitoreo de temperatura en un segmento de concreto de 1,2 m. Mediante una exhaustiva revisión bibliográfica de más de 100 artículos relevantes y el despliegue de tecnología avanzada (termopares tipo T y cámaras térmicas), esta investigación contribuye a la comprensión de cómo factores climáticos específicos —incluyendo días soleados, lluvias repentinas y el comportamiento del viento afectan la distribución térmica dentro de la estructura. Se recolectaron mediciones continuas de temperatura en puntos estratégicos internos y externos del segmento viga-losa durante 52 días. Los datos resultantes permitieron determinar los perfiles de temperatura vertical y los gradientes térmicos, además de identificar patrones clave de variación térmica. A diferencia de estudios existentes realizados en países como China, Nueva Zelanda y Estados Unidos, esta investigación aborda la brecha específica de conocimiento sobre el comportamiento del gradiente térmico bajo las condiciones climáticas colombianas. Los hallazgos proporcionan información valiosa para ingenieros que diseñan infraestructura resiliente en regiones tropicales, particularmente para estructuras de concreto vulnerables a variaciones térmicas significativas que afectan su integridad y durabilidad.Item Optimización topológica de disipadores histeréticos de placas ranuradas con la técnica de los autómatas celulares híbridos(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-30) Mendoza Cuy, Angie Paola; Begambre Carrillo, Óscar Javier; Villalba Morales, Jesús Daniel; Chio Cho, Gustavo; Denner Leonel, EdsonLos disipadores histeréticos metálicos de placas ranuradas son una opción confiable usada como técnica de control de respuesta sísmica; se ha comprobado que disminuyen las derivas y ayudan a mitigar daños a elementos estructurales de las edificaciones, además son dispositivos de bajo costo de fabricación y de fácil mantenimiento. Sin embargo, la cantidad de energía que puede disipar un dispositivo de este tipo está relacionada directamente con la forma, tamaño, cantidad y distribución de ranuras y con el espesor y dimensiones que la placa puede tomar, lo que dificulta el análisis efectivo y selección de opciones optimas. Este trabajo de investigación desarrolla un procedimiento para su análisis y optimización, el cual consiste en aplicar la técnica de los autómatas celulares híbridos para la optimización topológica de disipadores histeréticos metálicos de placas ranuradas trabajando a cortante. Las fases del proyecto fueron (i) revisión de literatura para extraer información de interés para el modelo de elementos finitos y formulación del problema de optimización y revisión de manuales de uso de los programas de computadora (ii) elaboración y validación del modelo de elementos finitos en ANSYS APDL (iii) formulación del problema de optimización y adaptación del algoritmo al problema de optimizar disipadores de placas ranuradas y escritura de códigos en MATLAB (iv) establecimiento del procedimiento de enlace entre ANSYS APDL y MATLAB y obtención de los dispositivos optimizados v) análisis de resultados. Los resultados indican que la formulación de los autómatas celulares aplicada en problemas de optimización actúa como técnica de filtrado permitiendo obtener versiones optimizadas de la geometría inicial del disipador con mejoras de disipación de energía de hasta 371%. Esta técnica emplea una cantidad relativamente baja de iteraciones. Exploraciones adicionales muestran limitaciones del algoritmo relacionadas con la distribución de esfuerzos y energía de deformación de la configuración inicial.