Análisis tridimensional de estructuras: desarrollo de un programa de computo

Abstract

En el presente trabajo se aplica la metodología del análisis matricial, método de las rigideces, para desarrollar un programa de cómputo que permita realizar el análisis estático de estructuras espaciales conformadas por elementos prismáticos de eje recto. La metodología empleada se desarrolla en los cursos de análisis matricial de estructuras (nivel de antegrado) que actualmente se dictan en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería. Se espera que este programa sea una herramienta adicional a aplicarse en los procesos de programación y análisis automático de estructuras. El programa está escrito en lenguaje FORTRAN 77, orientándolo para ser usado en microcomputadoras personales. Es lo suficiente versátil para analizar diferentes tipos de estructuras reticulares, como pórticos espaciales, pórticos planos, parrillas, armaduras, etc., para diferentes condiciones de carga. El programa de cómputo tiene las siguientes características fundamentales: almacenamiento dinámico, autogeneración de coordenadas, autogeneración de elementos y autogeneración de fuerzas, acoplamientos de desplazamientos, y generación de la matriz de rigidez con longitudes variables de columnas dentro de la matriz (es más eficiente que considerar un ancho de semibanda constante). Asimismo, tiene una construcción modular que permite la implementación de otras subrutinas para extender la capacidad y versatilidad del programa. Otra virtud del programa, es que ilustra de una manera didáctica la organización de un programa general de análisis estructural. Por su versatilidad, puede ser usado como una herramienta poderosa que pueda permitir el análisis general de estructuras ya sea con fines académicos, de investigación o profesionales. En este estudio (tesis), se ha seguido la siguiente organización: En el capítulo II se indican los principios básicos del análisis y se describen los métodos de análisis matricial. En el capítulo III se explica la metodología del método de las rigideces. En el capítulo IV se explica y describe el programa de cómputo desarrollado. En el capítulo V se han realizado varias aplicaciones del programa y se han analizado diferentes estructuras. En el capítulo VI se indican las conclusiones y recomendaciones. Finalmente, en los apéndices se da un manual de usuario, ejemplos de ingresos de datos y el listado del programa.