Coordinación de Estudios de Posgrado - CBI
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11191/6729
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Aquí se encuentran depositadas en texto completo, las tesis de posgrado emanadas de los diferentes posgrados de la División de Ciencias Básicas e Ingeniería de la UAM Azcapotzalco. Están clasificadas por tipo de posgrado y grado académico. Para buscar alguna tesis en especial, puedes usar el motor de búsqueda por palabras, o bien, puedes usar la opción de listar por Fecha de publicación; Autores; Títulos o Materias que se encuentran en la parte superior de esta página.
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- Diseño de filtros digitales mediante optimización espiral(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-08-16) Mancilla Loeza, Juan FranciscoPara diseñar filtros digitales la aproximación que ha permitido lograr mejores resultados, está basada en técnicas de optimización multivariable, en las que se determinan los coeficientes del filtro digital, buscando minimizar la diferencia de una función de error que se comete al aproximar una respuesta calculada, respecto a una respuesta deseada de acuerdo con las especificaciones de diseño previamente establecidas. En este proyecto se utilizó un modelo de función objetivo que minimiza el error combinado en la aproximación de las respuestas requeridas en amplitud y en el grupo de atraso. Mediante optimización multivariable, se determinó llevar a cabo el diseño de filtros RII, dada la ventaja que presentan al ser más reducidos en el número de coeficientes respecto a los filtros RFI y buscando mediante esta aproximación, reducir la complejidad que reviste el diseño de este tipo de filtros y asegurar que funcionan de manera estable. Además, se eligió utilizar una técnica de las denominadas metaheurísticas, las cuales permiten subsanar los problemas que afectan a los algoritmos de optimización clásica. La técnica elegida fue la denominada Optimización Espiral (ESPO), algoritmo de tipo poblacional, que soluciona el problema de minimización del error mediante una búsqueda de soluciones que sigue un patrón en espiral. Las pruebas y experimentos realizados en este trabajo, tuvieron como objetivo el determinar en primera instancia, los parámetros adecuados para la operación de los algoritmos metaheurísticos y una vez lograda esta meta, se procedió a realizar experimentos de diseño de filtros RII mediante estas técnicas. Concluidos los experimentos de diseño de los filtros RII, se procedió con el análisis y documentación de resultados, los cuales permitieron constatar que la técnica ESPM, además de mejorar el algoritmo original ESPO, le confiere un desempeño similar a las metaheurísticas PSO y ED. Aunado a lo previo, el filtro diseñado mediante ESPM reportó mejores resultados en el filtrado de la señal sintética, comparados con aquellos logrados mediante la aplicación del similar construido en MATLAB.
- Conexiones de acero con entre vigas I y columnas HSS mediante la mecánica computacional(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-11) Tenorio Peralta, José IsraelSe estudian las conexiones a momento de acero entre viga I y columnas tubulares huecas (HSS), cuya clasificación es en base al uso en marcos resistentes a momento. La calibración y el estudio se llevó a cabo mediante simulación numérica con el programa ANSYS Workbench. El estudio se divide en tres secciones, en la primera sección se calibraron dos pruebas experimentales de las cuales se realizaron seis modelos diferentes. En estos modelos se estudiaron diferentes capacidades del modelo constitutivo para los metales y, como resultado de este estudio, se establecieron las capacidades del modelo constitutivo que se utilizaron para los posteriores modelos que se estudiaron. En la segunda sección se estudió el modelo constitutivo para representar al concreto en la simulación numérica. Se estudiaron modelos básicos para la calibración y entendimiento de este modelo constitutivo. Se utilizó nuevamente como referencia las pruebes experimentales referenciadas como Conexión A y Conexión B; de las cuales se obtuvieron cuatro modelos. A dos de estos se les rellenó la columna HSS con concreto. A estos modelos se les aplicó un patrón de desplazamiento para poder comparar los resultados de la simulación numérica entre cada conexión. En la tercera sección se propusieron tres conexiones diferentes, se obtuvieron seis modelos de los cuales en tres de ellos se rellenó la columna HSS con concreto. En base a los resultados obtenidos, se muestran gráficamente el aporte que tiene la columna rellena con concreto sobre sistema. Como resultado de este trabajo se obtuvo un comportamiento suficientemente aproximado al reportado en las pruebas experimentales. Con esto se propusieron y estudiaron tres conexiones de las cuales no se contaban con pruebas experimentales, obteniendo un marco de referencia para definir su comportamiento estructural, incluyendo las posibles fallas de las conexiones. Además, se plantean una serie de recomendaciones para el uso del programa ANSYS Workbench, se muestra el procedimiento para asignar dos modelos constitutivos y se definen sus alcances y limitantes.
- Evaluación de propuestas para las acciones de diseño de la cimentación en edificios de mampostería(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-10) Pérez Basurto, Emilio ArgenisEsta investigación conlleva a validar las propuestas previas obtenidas por otros autores para determinar las acciones de diseño de la cimentación, con el fin de plantear recomendaciones de diseño en la cimentación y que la estructura pueda desarrollar toda su capacidad. En su proceso se realizará un modelo numérico de una estructura de mampostería confinada para obtener las acciones de diseño y poder identificar las ventajas y desventajas de dichas propuestas. El proceso del método es obtener la curva de capacidad para determinar las acciones últimas, es apropiado evaluar el comportamiento no lineal del edificio de mampostería. Para poder obtener estos resultados se optó por seleccionar un edificio previamente diseñado basado en la Norma Técnicas Complementarias (NTC, 2004). Para el sistema estructural que se va a estudiar, el factor de comportamiento sísmico Q=1.5 este es la demanda de ductilidad que puede absorber la estructura.
- Repuesta inelástica con fines de diseño del sistema estructural de acero Diagrid(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-02) López Téllez, Roberto CarlosEl término Diagrid se conforma de la combinación de las palabras diagonal y grid, se trata de un sistema estructural perimetral dispuesto en forma triangular, diseñado para resistir las fuerzas laterales. El uso de sistemas Diagrid se ha incrementado en las últimas décadas, lo que representa un reto en la definición de parámetros para su diseño en regiones de alta sismicidad. En esta tesis se analiza la respuesta inelástica de dos edificios de 8 y 12 pisos ante demandas sísmicas estructurado con un sistema gravitacional y un sistema Diagrid mediante análisis no lineales y modelos detallados. En el proceso de diseño se aplicó un criterio especializado para su diseño basado en desplazamientos. El estudio pretende establecer los factores de reducción de fuerza global y evaluar los límites de desplazamiento, a partir de modelos inelásticos detallados. Con este propósito, se desarrollaron modelos tridimensionales en el programa OpenSees. En las decisiones de modelado, se consideraron los resultados de estudios paramétricos para establecer la cantidad de fibras de las secciones transversales, las subdivisiones en los elementos, la cantidad de puntos de integración, endurecimiento por deformación, solución de las ecuaciones constitutivas, la deformación inicial para capturar el pandeo global, etc. Se realizaron análisis no lineales ante carga estática monótona creciente y análisis dinámicos ante un conjunto de acelerogramas para evaluar su comportamiento estructural y estudiar la redistribución de demandas en los elementos estructurales. Los resultados indican que la metodología de diseño implementada consigue mantener la edificación en un nivel de desempeño de Operación Inmediata ante las demandas sísmicas impuestas. La tesis establece recomendaciones sobre los límites de deformación y factores de comportamiento sísmico para el análisis y diseño del sistema Diagrid en zonas de altas demandas sísmicas.
- Análisis de la rigidez dinámica del sistema suelo-cimentación de cajones de cimentación mediante el método de elementos finitos(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-07) Ortiz Cruz, María GuadalupeCuando las cimentaciones se someten a cargas de excitación dinámica durante un sismo, una explosión, paso del tren o bien por maquinaria, su desplazamiento depende de la geometría y rigidez de sus elementos, así como también por el tipo de perfil del suelo en el que se desplantan. En las disposiciones de las NTCS-17 en el cálculo de la rigidez dinámica en cimentaciones someras, se asume que la cimentación es circular e infinitamente rígida, además que el suelo se mantiene en el intervalo elástico lineal, por lo cual la respuesta ante cargas dinámicas surge únicamente de la deformación del suelo de apoyo. También en dichas disposiciones se reemplaza el suelo por resortes lineales y por amortiguadores viscosos, los cuales se definen como la fuerza y el momento requeridos para producir un desplazamiento y una velocidad armónica unitaria del cimiento en traslación horizontal y en rotación, respectivamente y se les conoce como rigidez dinámica. Es muy importante conocer la respuesta de la cimentación durante un sismo, por lo cual esta tesis está enfocada en analizar la influencia de distintos parámetros en la rigidez dinámica de cimentaciones, por ejemplo, la flexibilidad de la cimentación y su geometría utilizando el método de los elementos finitos. Como caso de estudio se utilizan tres cajones de cimentación que corresponden a proyectos construidos en la Ciudad de México. Los cajones tienen distintas formas (uno cuadrado, uno rectangular y uno irregular). La flexibilidad de los cajones se introduce modelando los elementos estructurales que los constituyen.
- Diseño de marcos de edificios con columnas compuestas CFT de acero y concretos de alta resistencia(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020) Altamirano Barragán, Édgar NoéSe estudian las ventajas de utilizar elementos con acero de alta resistencia, en marcos rígidos y contraventeados de edificios con alturas menores a diez niveles, con columnas compuestas CFT. El trabajo se expone en 7 capítulos. En el capítulo 1 se da una breve introducción sobre el sistema de construcción compuesta y el desarrollo de aceros de alta resistencia. En el capítulo 2 se presentan los Antecedentes del tema. Se hace una recopilación de algunos estudios analíticos y experimentales efectuados en Estados Unidos y Japón sobre columnas compuestas CFT con acero de alta resistencia. En el capítulo 3 se aborda la definición y el diseño de los modelos para baja ductilidad estructurales a estudiar. Se definen la tipología estructural y los modelos a estudiar. Se plantean los parámetros de diseño considerados en las columnas compuestas CFT (sección de la columna, esfuerzo de fluencia de la columna y resistencia a compresión del concreto). Se presentan las ecuaciones para el cálculo de la resistencia a compresión y a tensión de columnas compuestas CFT de acuerdo a NTC 2017(Diseño de Estructuras de Acero) y AISC 360-10. Se determinan los diagramas de interacción de las columnas compuestas CFT para conocer su resistencia a flexocompresión. En el capítulo 4 se trata el diseno de los modelos para ductilidad alta, para los cuales se utilizan criterios de diseño por capacidad tanto en la dirección rígida como en la dirección contraventeada. Se describen los tipos de conexiones de vigas de sección I a columnas compuestas CFT (conexión con diafragma externo, conexión con diafragma interno y con diafragma atravesado) y se presenta el diseño por capacidad de una conexión de este tipo, revisando aspectos como el cálculo de los momentos y cortantes máximos probables en la viga, criterios de diseño de los elementos, criterio columna fuerte viga débil y cortante en la zona de panel. Finalmente se tratan los tipos de conexiones en marcos contraventeados y los criterios de diseño para la conexión en esta dirección. En el capítulo 5 se estudia el comportamiento de los modelos estructurales mediante un análisis estático no lineal “pushover”. Se determinan las curvas de capacidad de cada uno de los modelos estructurales y se analizan los mecanismos de colapso para estudiar su comportamiento en el intervalo inelástico. Además, se estiman los factores de ductilidad y sobreresistencia de cada uno de los modelos estructurales. En el capítulo 6 se tratan los análisis dinámicos no lineales de los modelos estructurales; los cuales fueron sometidos a acelerogramas correspondientes a los sismos mexicanos del 19 de septiembre de 2017, de las estaciones DX37 y CH84. Se observan los desplazamientos y distorsiones máximas de entrepiso que cada registro le provoca a las estructuras. Además, se determina la demanda de ductilidad que desarrollan los elementos mediante las rotaciones inelásticas máximas desarrolladas en vigas y columnas. Finalmente, en el capítulo 7 se dan algunas recomendaciones de diseño para marcos rígidos y marcos contraventeados con columnas compuestas de acero de alta resistencia.
- Evaluación de la respuesta dinámica del templo de Santiago apóstol de Ocuituco Morelos incluyendo el comportamiento no lineal de la mampostería(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-07) Alvarado Pérez, Oscar JesúsEste trabajo está enfocado en llevar a cabo un estudio del comportamiento sísmico del templo conventual de Santiago Apóstol ubicado en el municipio de Ocuituco Morelos empleando análisis de tipo estáticos y dinámicos. La organización de este trabajo se divide en seis capítulos. En el primer capítulo se exponen los antecedentes, los objetivos y los alcances del trabajo de investigación. En el segundo capítulo se abordan aspectos generales de las fundaciones monásticas del siglo XVI en nuestro país, y se hace una revisión de las técnicas de construcción, materiales, sistemas constructivos y elementos estructurales de estas edificaciones. El capítulo tres está orientado a explorar las aproximaciones de modelado numérico de la mampostería histórica y a definir el modelo constitutivo empleado en los análisis numéricos por el método de elementos finitos. En el capítulo cuatro se muestra el procedimiento de calibración y validación de los métodos estáticos empleados, se exhibe la comparación de los resultados y la correlación del modelo constitutivo sugerido ante un análisis dinámico. Dentro del capítulo cinco se muestran los resultados obtenidos de los análisis estáticos y dinámicos del caso de estudio del templo conventual de Santiago Apóstol de Ocuituco Morelos, así mismo, en este capítulo se aborda aspectos generales de la construcción del modelo numérico a partir de una nube de puntos. Por último, en el capítulo seis se exponen las conclusiones de este trabajo de investigación y algunas recomendaciones.
- Estimación de las demandas sísmicas máximas esperadas en marcos de acero con conexiones rígidas(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020) Bautista Ortiz, SandraLas normas NTC-DCEA (2017) y NTC-DS (2017) requieren que las conexiones a momento utilizadas en marcos resistentes a momento (MRA) de ductilidad media y alta sean capaces de proporcionar la ductilidad necesaria. Así, como lo establece el ANSI/AISC 341-16 a raíz de las recomendaciones del SAC Joint Venture (FEMA 355d, 2000), dos medios de demostración son aceptables. Un medio consiste en pruebas específicas del proyecto en las que un número limitado de especímenes a escala completa, que representan las conexiones que se utilizarán en una estructura, se construyen y prueban de acuerdo con un protocolo prescrito en el capítulo K de las disposiciones sísmicas del AISC. Reconociendo que es costoso y consume mucho tiempo realizar tales pruebas, las disposiciones sísmicas del AISC, también establecen la precalificación de las conexiones (ANSI/AISC 358-16) consistentes en un riguroso programa de pruebas, evaluación analítica y revisión por un organismo independiente, el panel de revisión de precalificación de conexiones (CPRP). Las conexiones contenidas en esa norma han cumplido con el criterio para la precalificación cuando se aplica a la estructura que cumpla con las limitaciones contenidas aquí y cuando se diseña y se detalla de acuerdo con esta norma. Debido a que en México es extremadamente limitado el número de pruebas experimentales de conexiones de acero realizadas es pertinente recopilar información experimental de otras fuentes (por ejemplo, FEMA-355d), de tal manera que se apeguen a los parámetros que se usan en los edificios de acero construidos en México, y de esta manera proponer recomendaciones de diseño. El presente trabajo pretende comparar las respuestas máximas de marcos a momento de acero con conexiones rígidas ante diferentes tipos de movimientos del suelo que se han presentado en la ciudad de México, así como evaluar las limitaciones en el diseño de los marcos con diferentes tipos de conexiones rígidas que se encuentran en el Manual del ANSI/AISC 358-16. Así como verificar si con un modelo analítico no lineal de una estructura de acero con conexiones rígidas, modelada en un programa comercial se puede determinar su comportamiento ante cargas dinámicas.
- Respuesta dinámica de estructuras someras considerando el método de elementos finitos para arcillas del valle de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020) Franco Camilo, OmarEn este trabajo se estudia la respuesta dinámica de depósitos de suelos con el MEF y se comparan los resultados con los obtenidos con algún método convencional de la ingeniería sísmica, es decir, el análisis unidimensional con el método lineal equivalente, aún de establecer las ventajas y desventajas, desde una perspectiva práctica. La respuesta dinámica de una estructura apoyada en un medio estratificado depende de varios parámetros que hacen complejo y complicado el análisis, para realizarlo se aprovecha el Método de Elementos Finitos que permite hacer una representación de las características de todo el sistema suelo-cimentación-estructura. Por ello, se opta por realizar modelos simplificados para realizar el análisis dinámico, considerando una aproximación de las características que envuelven al sistema, como son los métodos convencionales de Interacción Dinámica Suelo-Estructura. En la actualidad, existen formas sofisticadas de resolver el problema realizando un modelado numérico, con diferentes técnicas, entre ellas: el Método de Diferencias Finitas Lagrangeanas, el Método de Diferencias Discretas, el Método de Elementos Finitos, etc. Hay diferentes métodos de análisis, tan complejos y avanzados que resultan complicados para ser aprovechados en la ingeniería práctica, por lo tanto, no son metodologías que puedan ser usadas y explotadas de forma sencilla.
- Estimación del peligro sísmico y propuesta de espectros de diseño para la zona central de México(Universidad Autónoma Metropolitana (México). Unidad Azcapotzalco. Coordinación de Servicios de Información., 2020-06) Pérez Castro, Abraham José JuanEn este trabajo se realiza, el análisis del peligro sísmico con un enfoque probabilista utilizando el software EZ-FRISKv7.65 (Risk Engineering, 2004) para la Zona Central de México (ZCM), se identifican, las fuentes sísmicas, tipo falla y área que contribuyen al peligro sísmico de la región, así como las leyes de atenuación. Se analizan y comparan los espectros de respuesta de dos eventos sísmicos importantes del tipo intraplaca para la ZCM como lo son el del 15 de junio de 1999 (Mw=7.0) y el del 19 de septiembre de 2017 (Mw=7.1). Se estudian, 18 sitios comprendidos en los estados de Veracruz, Puebla, Morelos, EDO.MÉX, y CDMX, obteniendo Curvas de Peligro sísmico, desagregación del peligro sísmico, así como 90 Espectros de peligro Uniforme en terreno firme, divididos en 5 periodos de retorno Tr=2475 años, Tr=975 años, Tr=475 años, Tr=100 años y Tr=50 años que representan probabilidades de excedencia del 63%, 39%, 10%, 5% y 2% de ocurrir en 50 años respectivamente, que es el tiempo asociado de vida útil de una estructura y finalmente se proponen Espectros de Diseño para terreno firme y para terreno blando para los sitios de estudio.