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SANDRA CECILIA SANTA CRUZ HIDALGO

SANDRA CECILIA SANTA CRUZ HIDALGO

SANDRA CECILIA SANTA CRUZ HIDALGO

DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Ingeniería Civil

Investigaciones

Se encontraron 12 investigaciones

2020 - 2023

NUmerical MOdeling of Traditional « particles » constructions Over Seismic loading (PIRCAS, ADOBES) ¿ NUMOTOS

Las construcciones de mampostería tradicional, como los muros de piedra de junta seca (DSRW) o de adobe son construcciones sostenibles pero no existe garantía sobre su desempeño ante carga sísmica. En el Perú, se utiliza un tipo de DSRW denominado ¿pircas¿ para nivelar terrenos en las laderas de la periferia de las ciudades en donde los pobladores construyen sus viviendas (Zanelli, 2019). Los estudios cuantitativos sobre el DSRW son numerosos en Francia (Vincens y Morel). En el Perú, existen algunas recomendaciones cualitativas (GDU, 2013, Zavala, 2018), y algunos estudios experimentales estáticos (Santa Cruz, 2019) pero se necesitan más estudios para optimizar su uso y recomendar soluciones técnicas. El objetivo del proyecto es (1) Elaborar un modelo numérico de las pircas utilizando el método de elementos discretos (MED) con YADE (software gratuito desarrollado en UGA) para estudiar el comportamiento dinámico y determinar coeficientes de seguridad o funciones de vulnerabilidad, y (2) Adquirir las competencias en DEM en la PUCP, que es conocida principalmente por través de códigos comerciales, para poder fortalecer la línea de investigación del grupo GERDIS en las construcciones de tierra históricas. Se ha postulado al fondo de MOvilizaciòn de ECOS NORD para las pasantías de los investigadores y tesistas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • fondos privados del tesista - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • universidad de grenoble alpes - Laboratorio Labo 3SR , équipe GEOMECANIQUE (Financiadora)
2018 - 2021

159-2017-FONDECYT Evaluación del potencial de desarrollo de proyectos de inyección geológica de CO2 en el Perú mediante opciones reales

Se evalua el potencial de los yacimientos de hidrocarburos en el Perú con el fin de almacenar CO2 como medida de mitigación segura para reducir las emisiones de este gas al medio ambiente mediante una metodología integral multidisciplinaria. Esta metodología comprende la evaluación de los riesgos (naturales y de almacenamiento), el uso del territorio y de la estimación preliminar de la capacidad de almacenamiento. Se obtendrá un mapa de yacimientos potencialmente aptos para el almacenamiento de CO2. Luego, se realizará el análisis económico de un yacimiento mediante la teoría de opciones reales. El beneficio que se obtengan por almacenar CO2 se estimará como la capacidad de almacenamiento del yacimiento por su precio en el mercado. La capacidad se evaluará con simulaciones numéricas del flujo de CO2 en el medio poroso en función del tiempo y la información de las propiedades geológicas y mecánicas existentes. El precio del almacenamiento se modelará como una variable aleatoria de movimiento browniano geométrico. El costo tomará en cuenta los gastos de construcción y mantenimiento de las instalaciones y los posibles riesgos. Se estimará el número de pozos de inyección y de observación que deben construirse de acuerdo a la capacidad de almacenamiento. Adicionalmente se analizará matemática y numéricamente el tipo de monitoreo óptimo para las condiciones del yacimiento. Se determinará si los test armónicos de pozos pueden ser usados para el monitoreo del frente de CO2.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Computer Modeling Group - Grupo de Modelamiento computacional (Financiadora)
  • CONCYTEC - fondecyt (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2019 - 2020

¿Comportamiento a Flexión de Vigas Reforzadas con FRP Sometidas a Acciones Cíclicas

The deterioration of structural elements in buildings is attributed to degradation by natural factors, lack of maintenance and the design of structures with standards that have been updated. This panorama makes us meditate on the need to look for structural reinforcement solutions. Many strengthening techniques have been developed and used for repair and rehabilitation of damaged and seismically deficient structures. The combination of carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) sheets and an epoxy resin is widely used, due to its high tensile strength. The CFRP system has demonstrated stress-strain behavior with low ductility. By combining this system with reinforced concrete (RC), the ductility will be limited to the relationship steel - CFRP. In previous works reinforced beams with CFRP have been experimented to flexion, subjected to cyclic loads, being one of the failure modes the delamination of the CFRP. Therefore, eight full-scale cantilever beams reinforced with transverse wraps and spike anchors were tested for bending, also subjected to cyclic loads controlled by lateral displacements. The main objective is to know the contribution that this type of reinforcement has on the specimens, such as the maximum strength, lateral displacement, displacement ductility¿s, stiffness degradation and types of failures. Research demonstrated that bending strength of RC beams with ratio of steel equal to 0.87%, and with 1, 2 and 3 layers of CFRP varied by 1.90%, 19.35% and 27.53% respectively as compared to the reference beam. Moreover, ductility of RC beams with ratio of steel equal to 1.41% and, with 2 and 3 layers of CFRP varied by -7.17% and -19.39% respectively as compared to the reference beam. Finally, strengthened RC beams with ratio of steel equal to 0.87% y 1.41% and 2 layers of CFRP, its flexural stiffness increased 60.00% as compared to the reference beam.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
2018 - 2020

LIFE CYCLE COST-BENEFIT ANALYSIS OF INCREMENTAL SEISMIC REHABILITATION PROJECTS CONSIDERING CUMULATIVE SEISMIC DAMAGES

Incremental seismic rehabilitation, ISR, consists of two or more retrofitting stages scheduled discretely during the lifetime of the building to decrease initial costs and to avoid a long-term period of activity interruptions. This project aims to assess the reliability of incremental-retrofitted buildings in seismic zones, considering the cumulative damages with a simplified probabilistic method. Moreover, it is assumed that the structural damage is accumulated in a series of seismic ground motions until a damage level is reached or exceeded. This methodology is applied in a typical Peruvian scholar building, which is reinforced of two manners: (i) conventional reinforcing and (ii) incremental-retrofitting, which is realized in two stages. These two techniques are compared to determine in terms of reliability and economically, which one of these is the best manner to apply the reinforcement. It is obtained that both techniques increase the reliability of the scholar building in 60% for a Functional damage state, and the incremental-retrofitting technique is less expensive (15%) than the conventional reinforcing technique.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - escuela de posgrado (Financiadora)
2018 - 2020

Validación de técnicas de construcción de pircas mediantes estudios numérico-experimentales con tecnología desarrollada en Perú. Proyecto de investigación Aplicada en Construcción y Saneamiento

La población que habita informalmente en laderas en la periferia de las ciudades del Perú se encuentra en alto riesgo sísmico por la mala calidad de sus viviendas asentadas sobre pircas y rellenos de hasta 3 metros de altura. El objetivo de la propuesta es estudiar si la técnica de reforzamiento de pircas utilizada por la población, mejora su desempeño ante sismos. Dado el caso se propondría alguna mejora para reducir el riesgo parcialmente y con carácter de urgencia, hasta que pueda llevarse a cabo alguna medida de mitigación integral, como la reubicación o densificación. La metodología consiste en caracterizar las pircas de una zona de Carabayllo, analizarlas de manera numérica con el método de elementos discretos (DEM) y ensayarlas a escala natural. Para tal fin, se modelaran tres tipos de pircas sin refuerzo y una con refuerzo con el software libre YADE. Se diseñará, construirá e implementará un equipo de ensayo estático consistente en una mesa inclinable en donde se ensayarán 6 especímenes del tipo de pirca más crítica (3 sin refuerzo y 3 con refuerzo). Como resultados se obtendrá: (1) factores de seguridad de las pircas ante eventos sísmicos probables y (2) un equipo de ensayo económico para estudiar sistemas de muros de junta seca y posibles alternativas de refuerzos. Además éstos resultados se publicaran en dos artículos científicos.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • fondecyt - unidad de desarrollo y evaluación (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • universidad alpes grenoble - laboratorio 3sr (Financiadora)
2018 - 2019

Fortalecimiento de competencias de estudiantes en Arquitectura e Ingeniería Civil para la gestión de espacios públicos y riesgos

En la mayoría de las ciudades y centros poblados del Perú, la población tiene una baja percepción del riesgo debido a fenómenos naturales y los diversos actores locales involucrados en la gestión municipal de los espacios públicos y de los riesgos naturales cuentan con limitadas competencias para el desarrollo de soluciones integrales. En este contexto, la Universidad es responsable de la formación de nuevos profesionales con capacidades que contribuyan a revertir las debilidades identificadas. La experiencia en la iniciativa ganadora de la DARS, consistente en dos talleres participativos y actividades de campo, ha mostrado la pertinencia de los enfoques participativo, territorial e interdisciplinario para el fortalecimiento de las competencias de estudiantes de las carreras de Arquitectura e Ingeniería Civil de la PUCP. Esta evidencia, que trasciende el ámbito académico, requiere ser estudiada de manera sistemática, ordenada y reflexiva. El objetivo de esta propuesta es validar la experiencia de los talleres participativos en la mejora de las competencias de los alumnos para el trabajo participativo e interdisciplinario en el territorio. Se espera tener como resultado un Método de enseñanza universitaria para el mejoramiento de estas competencias que pueda ser replicada y difundida.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Pontificia Universidad Católica del Perú - cENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LA ARQUITECTURA Y LA CIUDAD (Financiadora)
  • Pontificia Universidad Católica del Perú - DGI - DARS (Financiadora)
2016 - 2019

Fortalecimiento de la Maestría en Ingeniería Civil en los temas: Fenómeno del Niño y los sismos en ciudades, infraestructura, patrimonio y sistemas naturales y antrópicos

Como directora de la maestría en ingeniería civil presenté el proyecto en la Convocatoria 2015-Programa de Maestrías en Universidades Peruanas ante el CONCYTEC. El presupuesto asciende a 3'150,000 soles y servirá para financiar a dos promociones de alumnos becarios a tiempo completo en la Maestría en Ingeniería Civil, la compra de equipos y materiales, realización de ensayos, compra de software, etc. Esta propuesta complementa el proyecto de formación ya iniciado en la Maestría en Ingeniería Civil mediante el primer fondo de financiamiento de FONDECYT-CONCYTEC de la convocatoria del año 2013

Participantes:

Instituciones participantes:

  • fondecyt - CONCYTEC (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Escuela de posgrado (Financiadora)
2015 - 2018

Seismic risk mitigation and retrofitting of the public school buildings in Lima through the concept of resilient city and the application of MCDM analysis.

This research aims to develop an innovative and simplified methodology with solid technical and scientific bases that can help decision makers in selecting the political strategies, the concerning prioritization of interventions, and their intervention types in the pre-disaster and post-disaster phases. It is based on the community resilience concept, Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) methods, and Geographic Information Systems (GIS). More specifically, in order to identify the most optimal political strategy, a cost-benefit indicator and a resilience index have been determined. They are useful and innovative indicators to measure post-disaster community recovery. These indicators could predict potential economic and functional losses associated with a future disaster, as well as the possible community's responses. Policy makers, researchers, professional engineers, planners and emergency managers could use the developed methodology as a reference point able to optimize the allocation of economic resources and guarantee an efficient seismic risk mitigation on large territorial scale.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • ELARCH - Erasmus mundUS - Ingenieria (Financiadora)
  • Pontifical Catholic University of Peru - Department of Civil Engineering (Financiadora)
  • University of Basilicata, Matera - Department of European and Mediterranean Cultures: Architecture, Environment, Cultural Heritages (Di (Financiadora)
  • University of Basilicata, Potenza - Department of Civil Engineering (Financiadora)