Los académicos Cristián Cortés, Ricardo Herrera, Leonardo Massone, César Pastén, Fabián Rojas y Sergio Jara obtuvieron fondos a través del concurso Fondecyt Regular 2024. Este último, el profesor Jara, ha demostrado su calidad al asegurar 16 proyectos continuos en 40 años. “Comencé con proyectos cortos (1 o 2 años) y terminé con proyectos largos (4 años los siete últimos)”, señala, sin contar su valiosa participación como co-investigador, apoyando a colegas que comenzaban su camino o solicitando su colaboración.
Desde su pasantía en UC Davis, el director Ángelo Guevara destacó el hecho como “un reflejo de la calidad de la investigación que se desarrolla en el Departamento de Ingeniería Civil, y que estamos mandatados a hacer como parte de nuestra misión para apoyar el desarrollo del país, tras estos primeros 170 años de historia”.
Proyectos Adjudicados
1. Diseño estratégico y fijación de precios de sistemas de transporte público urbano en condiciones de desigualdades de tiempo e ingresos.
Investigador: Sergio Jara Díaz.
Se investigará sobre aspectos claves y aún no resueltos relativos al uso del tiempo y el diseño de sistemas de transporte, con énfasis en las condiciones prevalecientes en Santiago y otras ciudades Latino Americanas donde un gran porcentaje de la población vive bajo condiciones de escasez en el tiempo y el ingreso de libre disposición, y donde el hacinamiento ha llegado a ser un problema cotidiano. Se propone incorporar, modelar y analizar los lazos entre el tiempo obligatorio de transporte y el tiempo de trabajo, entendiendo las diferencias entre géneros más allá de la disparidad de tiempo asignado a trabajo remunerado y no remunerado, incluyendo la realización de actividades mientras se viaja y el impacto de la reducción del tiempo de viaje debido al teletrabajo. Los nuevos valores del tiempo serán incorporados a modelos de tarificación óptima considerando distancia, al estudio de tarifas para grupos especiales (tercera edad, estudiantes, minusválidos, bajos ingresos), y al diseño y tarificación de formas emergentes de movilidad. El uso del tiempo, hacinamiento, diseño y tarifas óptimas alimentarán mejoras al Modelo de Ciudad Paramétrica desarrollado en proyectos anteriores, examinando el impacto de la incorporación de costos de los usuarios, su tiempo, el hacinamiento a bordo de vehículos y el diseño integrado de redes de transporte público, para desarrollar nuevas heurísticas. Comprender las interrelaciones, externalidades y conflictos entre estos elementos es esencial para que planificadores y reguladores puedan armonizarlos mejorando el bienestar social.
2. Desempeño sísmico de grandes presas de relaves en la zona de subducción chilena.
Investigador: César Pastén. Co-investigador: Pablo Heresi.
Este proyecto de investigación tiene como objetivo desarrollar un procedimiento racional, basado en el enfoque de la Ingeniería Sísmica Basada en el Desempeño, para diseñar grandes presas de relaves construidas con el método aguas abajo en la zona de subducción chilena, integrando la vulnerabilidad estructural de la presa y la amenaza sísmica en su sitio de emplazamiento. El procedimiento permite la selección de un coeficiente sísmico para análisis pseudo-estáticos utilizando el método de equilibrio límite y la interpretación de resultados de análisis de deformaciones no lineal, para cumplir con un objetivo de riesgo sísmico admisible para la presa (es decir, una probabilidad máxima admisible de daño en un cierto periodo de tiempo).
3. Modelado de edificios de concreto armado y predicción de daños sísmicos mediante inteligencia artificial.
Investigador: Leonardo Massone. Co-investigador: Fabián Rojas.
Este proyecto se centra en la comprensión y predicción del comportamiento sísmico de edificios en Chile, especialmente en las conexiones losa-muro de concreto reforzado. El objetivo central es desarrollar una herramienta de estimación de daños basada en inteligencia artificial. Se llevarán a cabo pruebas en las conexiones losa-muro y se validará un modelo no lineal para edificios completos, junto con análisis no lineales de la historia del tiempo en modelos prototipo.
La información generada se utilizará para entrenar una red neuronal, permitiendo una rápida evaluación de daños ante nuevos eventos sísmicos. Este enfoque se anticipa más eficiente que los métodos tradicionales de evaluación post-sísmica. La herramienta resultante podría usarse por agencias gubernamentales para evaluar la distribución regional de daños en edificios de concreto reforzado, considerando propiedades y posibles escenarios sísmicos futuros. Este enfoque técnico tiene el potencial de mejorar significativamente la capacidad de respuesta y planificación ante eventos sísmicos en la región.
4. Evaluación sísmica de placas de base de acero reforzadas con anclajes dúctiles.
Investigador: Ricardo Herrera.
En el ámbito del diseño estructural, las conexiones de placa base de acero son esenciales para transferir cargas de la superestructura al suelo. Se proponen diversos métodos, incluido el de la Guía de Diseño AISC, para estimar la resistencia de estas placas. Sin embargo, las limitaciones de estos enfoques incluyen la falta de consideración de mecanismos de falla combinados y componentes dúctiles distintos a las columnas.
Posterior al terremoto de 2010 en Chile, se recomienda el uso de sillas de anclaje en bases de columnas, pero carece de una metodología de diseño validada. Esta investigación busca evaluar el comportamiento sísmico de placas base de acero mejoradas con anclajes dúctiles y sillas de anclaje mediante un estudio experimental y numérico calibrado. Los objetivos incluyen realizar estudios experimentales y numéricos, llevar a cabo un análisis paramétrico y proponer una metodología de diseño basada en resultados de experimentos y simulaciones. Además, esta iniciativa, en consonancia con las características sísmicas del territorio nacional, estudiará conexiones existentes en columnas de acero en cimientos de hormigón, buscando mejorar su diseño y lograr estructuras más resilientes ante eventos sísmicos. Este enfoque no solo aporta a nivel nacional, sino que también contribuye a la comprensión global de la resistencia sísmica de estructuras.
5. Desarrollo de un Marco de Diseño Evolutivo para el Diseño Óptimo de Edificios con Muros de Hormigón Armado bajo Cargas Sísmicas.
Investigador: Fabián Rojas. Co-investigador: Leonardo Massone.
El objetivo principal de esta investigación propuesta es desarrollar y validar un marco de Diseño Evolutivo que incorpore algoritmos genéticos junto con modelos numéricos de edificios con muros de hormigón armado (RC). Con el propósito de optimizar la disposición y configuración de los muros en el plano del piso, junto con la distribución y cantidad de barras de refuerzo en las secciones transversales de los muros, y elementos de acoplamiento de edificios con muros de hormigón armado, en diversas zonas sísmicas y condiciones del suelo en Chile. Estas optimizaciones tienen como objetivo final mejorar el comportamiento sísmico de los edificios diseñados con muros de hormigón armado, medido por factores como el desplazamiento entre pisos, grado de acoplamiento, deformación máxima por esfuerzo, corte, demanda axial y de momento, ductilidad y disipación de energía. (Ver representación esquemática del Marco y Metodología del proyecto propuesto)
6. Modelos y algoritmos avanzados para resolver problemas complejos en redes de transporte y sistemas logísticos.
Investigador: Cristián Cortés.
Este proyecto aborda la optimización y coordinación de sistemas de transporte y logística en contextos urbanos e interurbanos. Se enfoca en la complejidad de la sincronización de operaciones y la integración de tecnologías emergentes, como vehículos eléctricos. La investigación se centra en cuatro áreas clave: diseño de transporte público, modelos de ruteo de vehículos, sistemas logísticos y equilibrio de redes de transporte. Se propone el desarrollo de modelos avanzados y algoritmos de solución, así como la creación de UrbanTrafficPro, una plataforma de simulación. Los desafíos incluyen la formulación matemática, la sincronización temporal y la incorporación de la incertidumbre en los modelos. Se identifican problemas específicos, como ruteo de vehículos complejos, logística a nivel nacional, equilibrio de redes de transporte y control en tiempo real del transporte público. Las técnicas empleadas abarcan modelos de programación mixta entera, simulación de tráfico, control predictivo, equilibrio de redes y aprendizaje automático. El objetivo final es establecer un laboratorio de simulación y modelado de transporte que integre las herramientas desarrolladas para mejorar la eficiencia y la resiliencia de los sistemas de transporte y logística.
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