Análisis dinámico
El hormigón se ha convertido en uno de los materiales estructurales más importantes en el siglo pasado, siendo ampliamente utilizado en muchas áreas de la ingeniería civil en la construcción de una gran variedad de tipos estructurales: edificios, puentes, plataformas marinas, presas, reactores nucleares, etc. Entre los materiales constituyentes del hormigón se encuentra la pasta de cemento endurecido, agregados y el refuerzo de acero. Así que este es un material muy heterogéneo, cuyo comportamiento es bastante complejo.
Durante el proceso de carga de una estructura se puede hacer un análisis dinámico observando una relación que no es lineal en el esfuerzo-deformación agravado por una fuerte anisotropía causada y los procesos de endurecimiento del hormigón, con la creación de una distribución complicada en las tensiones internas.
Las tensiones de tracción inducen un proceso de progresivo agrietamiento, acompañado por la deformación lenta durante el proceso de retracción y la fluencia del material. Debido a su complejidad, un gran número de investigadores han trabajado en intento de desarrollar modelos constitutivos para simular el comportamiento del hormigón armado.
Más recientemente, ha habido un gran interés de los investigadores para simular el comportamiento del hormigón cuando se someten a un análisis dinámico causado por diferentes tipos de cargas variables con el tiempo o debido a las aceleraciones sísmicas (Maekawa et al., 2003).
En esta línea de investigación, se han realizado estudios en el análisis modal para determinar valores y vectores propios asociados con las frecuencias y modos de vibración de las estructuras, simulaciones y experimentos (Dowell y Seible, 2001) y numéricos (Ragueneau y Mazars, 2001; Han al. y otros en 2001) para las cargas dinámicas causadas por aceleraciones de diversos tipos de sísmica como elementos estructurales: vigas, columnas, pilares, paredes (de corte paredes), azulejos, cuadros, cascos y tuberías.
Algunos de los efectos destructivos en las estructuras reales de hormigón armado causan aceleraciones de terreno sísmico. Es evidente que hay una gran intensidad las fuerzas y la gravedad de la destrucción causada por las aceleraciones sísmicas, lo que justifica el gran interés en la investigación para la mejora de las técnicas para simular y comprender mejor los comportamientos de las estructuras en estas situaciones. Evidentemente es una buena parte de la física que debe dedicarse al estudio de este tipo de estructuras ya que sin un análisis teórico es imposible poder edificar.
En ese sentido muchos científicos han trabajo y siguen trabajando para poder comprender el desarrollo de materiales como el hormigón que día a día se utilizan cada vez más en diferentes tipos de estructuras. Es por eso que el análisis dinámico nace y de esta forma los seres humanos pueden acercarse un poco más al desarrollo de este tipo de materiales.
Obviamente en algunos casos a nivel molecular no se tiene la noción de cómo puede afectar a su entorno la extensión del cemento, en esos casos lo único que se puede hacer hoy por hoy es un análisis estático pero lo ideal sería inculcar en esos casos el dinamismo. Evidentemente hay mucho que desarrollar pero los avances en los últimos años han sido increíbles en esta materia.
