Análisis matricial de estructuras por el Método de elementos finitos y su aplicación a túneles

Abstract

La presente tesis trata sobre el método de elementos finitos, aplicado a problemas que pueden ser tratados con carácter bidimensional y con comportamiento elástico lineal de los materiales. Se desarrolla en esta investigación, la formulación matricial de elementos finitos de tres nodos, cuatro nodos, nueve nodos y cuatro nodos con modos incompatibles, comparando las soluciones de cada elemento finito con las soluciones exactas extraídas de la literatura, para problemas tales como vigas en voladizo sujetas a cargas de corte. También se evalúa el comportamiento de cada elemento finito, conforme a un incremento de grados de libertad. Se comparan los resultados de algunos elementos finitos bidimensionales encontrados en los programas SAP2000 y Phase 2, con los resultados de un cálculo independiente a través de las formulaciones realizadas, utilizando vigas en voladizo sujetas a cargas de corte. Por último se realiza la aplicación del método de elementos finitos a la evaluación tensional de un túnel de conducción de sección herradura simple, a través de un programa conveniente y dirigido al cálculo de túneles, tal como el programa Phase 2, empleando un elemento de tres nodos.