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La Dinmica de Estructuras es un rea del anlisis mecnico de las
construcciones que estudia el efecto de las acciones externas que
producen vibraciones. Su desarrollo comienza en el siglo XIX con
las investigaciones de Lord Rayleigh sobre los efectos del sonido
en cuerpos elsticos las cuales aun tienen
validez.INTRODUCCINActualmente esta rea de la Mecnica presenta un
estado avanzado de desarrollo pues se ha logrado establecer mtodos
de clculo para estructuras lineales y no lineales sometidas a
acciones deterministas o aleatorias.El anlisis dinmico de
estructuras consiste en determinar la respuesta (desplazamientos,
velocidades y aceleraciones) de estructuras sometidas a
excitaciones (acciones dinmicas).
Los parmetros ms significativos de la respuesta son los
desplazamientos relativos mximos y aceleraciones absolutas.
Las principales acciones dinmicas que actan sobre las
estructuras son las siguientes:Motores y equipos
mecnicos.Terremotos.Vientos.Oleaje.Otras:Impacto.Paso de vehculos o
personas.Explosiones.ESTRUCTURA SIMPLEUna estructura simple es
aquella que se puede idealizar como un sistema que est constituido
por una masa concentrada en la parte superior soportada por un
elemento estructural que proporciona rigidez en la direccin
considerada.
GRADOS DE LIBERTADEs el nmero de desplazamientos independientes
requerido para definir las posiciones desplazadas de todas las
masas relativas a sus posiciones originales.
Un grado de libertad corresponde a cualquier movimiento posible
de los nodos de los elementos en una direccin no restringida.
En el caso dinmico el modelo empleado aqu est basado en la
suposicin de que la rigidez se concentra en un resorte que carece
de masa mientras que la masa se ubica en un cuerpo rgido que no se
deforma.
Para un marco plano bsico tenemos:Anlisis esttico: 3 DOFAnlisis
dinmico: 1 DOF
Obviamente, cualquier estructura posee un nmero infinito de
grados de libertad debido a su continuidad pero el proceso de
discretizacin en elementos supone un nmero finito aunque elevado de
ellos.Discretizacin de una viga simple:Modelo continuo: DOFModelo
discreto: 3 DOF
SISTEMA LINEALMENTE ELASTICOUn material es elstico cuando
recupera su forma original despus de retirar la carga aplicada si
adems existe una proporcionalidad entre fuerzas y desplazamientos
se dice que el material es lineal.las tensiones y las deformaciones
estn relacionadas linealmente
Existe una relacin entre la fuerza fS y el desplazamiento
relativo u asociado con la deformacin de la estructura que es de
carcter lineal para pequeas deformaciones y no lineal para grandes
deformaciones