Drained cyclic behaviour of loose Dogs Bay sand

The results of drained cyclic triaxial tests performed on Dogs Bay sand (a carbonate sand) are discussed in this paper. For this sand it has been previously demonstrated that the critical state exists and is unique. The relationship between volumetric strains due to cyclic loading and the critical state of this material under monotonic conditions is explored here. Drained cyclic tests on loose samples have been carried out, applying different amplitudes of cyclic loading for samples that generally have initial states on the wet side of critical. The trends of behaviour are summarised, pointing out the relationship between initial state parameter, amplitude of cyclic loading and final change in the state parameter at equilibrium. Experimental evidence is also given to demonstrate that the sand has a memory of the volumetric strain that has previously occurred when different patterns of cyclic loading are consecutively applied and equilibrium has not been reached

Performance of heterogeneous earthfill dams under earthquakes: optimal location of the impervious core

Earthfill dams are man-made geostructures which may be especially damaged by seismic loadings, because the soil skeleton they are made of suffers remarkable modifications in its mechanical properties, as well as changes of pore water pressure and flow of this water inside their pores, when subjected to vibrations. The most extreme situation is the dam failure due to soil liquefaction. Coupled finite element numerical codes are a useful tool to assess the safety of these dams. In this paper the application of a fully coupled numerical model, previously developed and validated by the authors, to a set of theoretical cross sections of earthfill dams with impervious core, is presented. All these dams are same height and have the same volume of impervious material at the core. The influence of the core location inside the dam on its response against seismic loading is numerically explored. The dams are designed as strictly stable under static loads. As a result of this research, a design recommendation on the location of the impervious core is obtained for this type of earth dams, on the basis of the criteria of minor liquefaction risk, minor soil degradation during the earthquake and minor crest settlement

Mechanical strength, mass loss and volumetric changes of drying adobe matrices combined with kaolin and fine soil particles

Earthen construction represents almost 30% of the housing in developing countries, partially because of its low cost compared to steel and concrete construction, and also because the raw materials are available almost everywhere. One of the biggest disadvantages of earthen materials is the lack of information and variety on their constitutive materials, specifically their soil type. This work addresses the physical and mechanical properties of adobe matrices containing different concentrations of kaolin, which is a specific type of clay, as well as different proportions of fine particles of the original soil of the adobe matrix. All adobe matrices were manufactured with a SM-SC soil obtained from Santiago, Chile, and had concentrations of 0, 10, 30, and 50% of kaolin and 0, 10, 20, and 30% fines of the original soil content. It is concluded that the compressive strength of the studied earthen mixtures improves when kaolin is added to the mixture. The shrinkage of adobe matrices with kaolin compared to plain adobe matrices was reduced during the first days of age and stayed stable after that. This work shows that the inclusion of fines from the original soil (other than kaolin) did not significantly affect any of the studied properties. It also shows that the Unified Soil Classification System is not sufficient to characterize soils for adobe matrices

Evaluación de la actividad antagonista glutamatérgica y neuroprotectora de nuevos compuestos policíclicos

Las enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington o la esclerosis lateral amiotrófica (EA, EP, EH o ELA), entre otras, se caracterizan por la pérdida de poblaciones específicas de neuronas. Este proceso es multifactorial, y en él intervienen diferentes cascadas mediadoras de la muerte neuronal. La excitotoxicidad participa en este proceso, y se debe a una disfunción en la neurotransmisión glutamatérgica que produce una acumulación de glutamato en el espacio sináptico. Eso conlleva a una activación prolongada de los receptores glutamatérgicos que permite una entrada masiva de calcio al interior de la neurona, que finalmente causará la muerte celular. Este influjo de calcio esta mediado principalmente por receptores ionotrópicos de glutamato tipo NMDA que se caracterizan por una elevada permeabilidad a iones calcio y una cinética de activación lenta. Por eso, los antagonistas sobre receptores NMDA son una estrategia interesante para hacer frente a este tipo de trastornos de incidencia social y económica creciente en los últimos años. La memantina es el único antagonista de receptores NMDA aprobado para el tratamiento de la EA. En la actualidad existe un gran interés en la búsqueda de nuevos compuestos que mejoren las características farmacocinéticas y farmacodinámicas de la memantina. En este trabajo se han caracterizado tanto la actividad antagonista sobre receptores NMDA de diversos compuestos de nueva síntesis, como su capacidad neuroprotectora en cultivos de neuronas granulares de cerebelo de rata. Para el estudio funcional de la actividad antagonista sobre receptores NMDA, se ha determinado la concentración de calcio intracelular con la ayuda de una sonda fluorescente selectiva de Ca2+ (Fura-2). La actividad de los compuestos se ha evaluado frente a glutamato o NMDA, mediante la construcción de curvas concentración-respuesta inhibitorias que permitieron la definición de su potencia como antagonistas de los receptores NMDA. Asimismo, se ha evaluado la capacidad de algunos de estos compuestos para evitar la muerte neuronal inducida por glutamato en cultivos de células granulares de cerebelo. Debido a la similitud estructural de algunos de los compuestos evaluados con rasagilina, selegilina u otros inhibidores de la enzima monoaminooxidasa, se ha evaluado también este tipo de actividad farmacológica en una selección de los mismos. Finalmente, se han llevado a cabo estudios de toxicidad aguda en algunos compuestos adamantánicos con la finalidad de establecer su perfil de seguridad para un posterior uso como antivíricos. Todo ello ha permitido definir de manera más precisa el perfil de actividad de 127 compuestos investigacionales y establecer la posibilidad para un futuro desarrollo que permita la comercialización de nuevos fármacos neuroprotectores que puedan ser de ayuda en el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas, que requieren urgentemente de nuevas herramientas para su abordaje terapéutico. Además, se concluye que los cultivos primarios de células granulares de cerebelo de rata son un excelente sustrato biológico para el screening de nuevos fármacos con actividad antagonista glutamatérgica.Les malalties neurodegeneratives com la malaltia d'Alzheimer, la malaltia de Parkinson, la malaltia de *Huntington o l'esclerosi lateral amiotròfica (EA, *EP, EH o ELA), entre altres, es caracteritzen per la pèrdua de poblacions específiques de neurones. Aquest procés és multifactorial, i en ell intervenen diferents cascades mediadores de la mort neuronal. La *excitotoxicidad participa en aquest procés, i es deu a una disfunció en la neurotransmissió *glutamatérgica que produeix una acumulació de glutamat en l'espai *sináptico. Això comporta a una activació prolongada dels receptors *glutamatérgicos que permet una entrada massiva de calci a l'interior de la neurona, que finalment causarà la mort cel·lular. Aquest influx de calci aquesta mediat principalment per receptors *ionotrópicos de glutamat tipus *NMDA que es caracteritzen per una elevada permeabilitat a ions calci i una cinètica d'activació lenta. Per això, els antagonistes sobre receptors *NMDA són una estratègia interessant per a fer front a aquesta mena de trastorns d'incidència social i econòmica creixent en els últims anys. La *memantina és l'únic antagonista de receptors *NMDA aprovat per al tractament de l'EA. En l'actualitat existeix un gran interès en la cerca de nous compostos que millorin les característiques farmacocinètiques i *farmacodinámicas de la *memantina. En aquest treball s'han caracteritzat tant l'activitat antagonista sobre receptors *NMDA de diversos compostos de nova síntesi, com la seva capacitat *neuroprotectora en cultius de neurones granulars de cerebel de rata. Per a l'estudi funcional de l'activitat antagonista sobre receptors *NMDA, s'ha determinat la concentració de calci intracel·lular amb l'ajuda d'una sonda fluorescent selectiva de *Ca2+ (*Fura-2). L'activitat dels compostos s'ha avaluat enfront de glutamat o *NMDA, mitjançant la construcció de corbes concentració-resposta inhibitòries que van permetre la definició de la seva potència com a antagonistes dels receptors *NMDA. Així mateix, s'ha avaluat la capacitat d'alguns d'aquests compostos per a evitar la mort neuronal induïda per glutamat en cultius de cèl·lules granulars de cerebel. A causa de la similitud estructural d'alguns dels compostos avaluats amb *rasagilina, *selegilina o altres inhibidors de l'enzim *monoaminooxidasa, s'ha avaluat també aquest tipus d'activitat farmacològica en una selecció d'aquests. Finalment, s'han dut a terme estudis de toxicitat aguda en alguns compostos *adamantánicos amb la finalitat d'establir el seu perfil de seguretat per a un posterior ús com a antivírics. Tot això ha permès definir de manera més precisa el perfil d'activitat de 127 compostos *investigacionales i establir la possibilitat per a un futur desenvolupament que permeti la comercialització de nous fàrmacs neuroprotectors que puguin ser d'ajuda en el tractament de les malalties neurodegeneratives, que requereixen urgentment de noves eines per al seu abordatge terapèutic. A més, es conclou que els cultius primaris de cèl·lules granulars de cerebel de rata són un excel·lent substrat biològic per al cribratge de nous fàrmacs amb activitat antagonista *glutamatérgica

Diseño de estructura metálica de grandes luces

El presente informe propone el diseño de una nave industrial como estructura básica para una estación de ferrocarril de alta velocidad situada en Badajoz. En este estudio, se incluyen los requisitos básicos para el desarrollo de un proyecto estructural; situación actual del lugar geográfico, normativa aplicable, parámetros de diseño, herramientas informáticas y la aplicación de los conceptos básicos de la mecánica de las estructuras y construcciones industriales. Para ello, se comienza con una breve introducción de la iniciación del ferrocarril en España, la creación de las grandes empresas ferroviarias RENFE y ADIF, y la historia de las primeras líneas férreas en Extremadura. Además, se complementa con el estudio del impacto socioeconómico que tendría sobre la comunidad extremeña gracias a los documentos facilitados por la Junta de Extremadura. En dicho estudio, se incluyen datos reales del turismo, la empleabilidad y el mercado de exportación e importación, principales motores de la economía en Extremadura. Con el avance de la tecnología y la construcción, los efectos de la contaminación química y pasajística son cada vez, más notables. Para ello, todo ingeniero debe presentar un estudio debidamente detallado, donde se adjunta el impacto ambiental del proyecto y las medidas preventivas en beneficio de la naturaleza. Cabe mencionar que, en esta guía, se explica el impacto ambiental específicamente de este proyecto, gracias a la publicación del Boletín Oficial del Estado, además de una breve introducción a los conceptos necesarios del desarrollo sostenible que todo ingeniero debe conocer para causar el menor daño posible a la naturaleza. Finalmente, se planteará el caso práctico del diseño estructural con la herramienta informática de CYPE3D. Para ello, se justificará cada uno de los parámetros de diseño, como las dimensiones de la estructura, la situación geográfica, la normativa a aplicar y los cálculos realizados en el CYPE3D (coeficientes de pandeo, perfiles adecuados, combinación de acciones…). Seguidamente, se adjuntará el presupuesto económico para llevar a cabo dicho proyecto, debidamente desglosado.This research relates the specific design of heavy steel structure wich will become Badajoz´s High Speed Train Station. This report also includes the basic requirements for the structural project development; geographic situation, current regulations, design parameters, software tools, and basic concepts of mechanical of structures and industrial constructions. This guide begins with railway history of Spain, discusses the two most important railway companies established of Spain and gives a brief mention of Extremadura´s first railway line. In addition, you can find a shortly summary about the main engines of the Extremadura´s economy affecting; tourism, employment and exportation/importation market. Thanks to Junta de Extremadura´s document, which shows the tourism, employment and exportation/importation market rates during last few years, this report represents the growing trend and the effects of the project in those elements. With the technological and civil construction progress, the environmental impact is increasing more and more and nowdays, it´s even more remarkable. Due to this, every engineer must attach an elaboratel environmental report and the corrective measures to benefit the nature in each designed project. Also, in this guide, you will be faced with the real environmental impact specific of this project published on Boletín Oficial del Estado, and a brief introduction of the main concepts that every engineer must keep in mind to produce as little damage to nature as possible. Finally, the report presents the real layout design and all appropriate calculations with CYPE3D. For this reason, all design paramenters, structure dimensions, geographic situacion, current regulations and mathematical calculations with CYPE3D (buckling factor, proper profiles for beams, actions combination...) will be explained in detail.Ingeniería Mecánica (Plan 2008

Evaluación de fórmulas de transporte de fondo en un río de gravas acorazado

El curso bajo del río Ebro (NE península Ibérica) presenta un cauce con lecho de gravas que discurre aguas abajo de un complejo de embalses. En dicho tramo, el lecho experimenta ciclos de rotura y restablecimiento de la capa superficial acorazada como consecuencia tanto de avenidas naturales como de crecidas de mantenimiento. En el citado contexto, el objetivo de la presente investigación fue doble. En primer lugar, la evaluación de la capacidad predictiva del transporte de fondo de tres fórmulas seleccionadas en condiciones de coraza rota o alterada. En segundo lugar, el análisis de la capacidad de dichas fórmulas para predecir el umbral de rotura o alteración de la coraza. Todo ello se fundamentó en la comparación entre predicciones y mediciones de carga de fondo en el tramo de estudio que abarcaron dos años hidrológicos. Conforme a los condicionantes del tramo de estudio, las fórmulas finalmente seleccionadas fueron las ecuaciones desarrolladas por Parker, Klingeman y McLean (1982) (P-K-M), Bathurst (2007) (B) y Recking (2010) (R). De acuerdo con los resultados, se recomiendan las fórmulas P-K-M y R para la predicción de la carga de fondo cuando se rompa o altere la coraza, y se desaconseja la fórmula B por su marcada tendencia a la infrapredicción. En cambio, para la predicción del umbral de rotura o alteración de la coraza se recomiendan las fórmulas B y R. Sin embargo, cabe advertir que en este caso ambas fórmulas tendieron a predecir umbrales bastante inferiores a los medidos.The lower Ebro River (NE Iberian peninsula) has a gravel bed which flows downstream from a reservoir complex. In this section of the river, the armoured surface of the bed undergoes cycles of breaking and reestablishment as a result of natural and control floods. The objective of the present work is two-fold. First, to evaluate the capacity of three formulas to predict bed load transport under conditions in which the armour is broken or disturbed. Second, to analyze the ability of the formulas to predict the breakage or disturbance threshold of the armour. This was all based on a comparison between predictions and measurements of the bed load transport in the study section for two hydrological years. Based on the characteristics of the study section, the formulas which were finally selected were the equations developed by Parker, Klingeman and McLean (1982) (P‑K‑M), Bathurst (2007) (B) and Recking (2010) (R). Given the results, the P‑K‑M and R formulas are recommended to predict bed load transport when there is breakage or disturbance of the amour, and not formula B because of its considerable tendency to underestimate. Formulas B and R are recommended to predict the breakage or disruption threshold of the armour. Nevertheless, it is worth cautioning that in this case both formulas tended to predict thresholds much lower than those measured.La presente investigación fue llevada a término en el marco de los proyectos REN2001-0840-C02-01/HID, CGL2005-06989-C02-02/HID, HID, CGL2009-09770 CGL2006-11679-C02-01/ (subprograma BTE), SCARCE Consolider Ingenio 2010 CSD2009-00065 y CGL2012- 36394, todos ellos concedidos por el Ministerio Ciencia y Tecnología de España. El segundo autor fue beneficiario de Ramón y Cajal (RYC-2010-06264), ambas otorgadas por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España

Optimal transportation meshfree method in geotechnical engineering problems under large deformation regime

Meshfree methods have been demonstrated as suitable and strong alternatives to the more standard numerical schemes such as finite elements or finite differences. Moreover, when formulated in a Lagrangian approach, they are appropriate for capturing soil behavior under high‐strain levels. In this paper, the optimal transportation meshfree method has been applied for the first time to geotechnical problems undergoing large deformations. All the features employed in the current methodology (ie, F‐bar, explicit viscoplastic integration, and master‐slave contact) are described and validated separately. Finally, the model is applied to the particular case of shallow foundations by using von Mises and Drucker‐Prager yield criteria to find the load at failure in the. The presented methodology is demonstrated to be robust and accurate when solving this type of problems

New actions and land uses in the historical heritage: the case study of one of the oldest underground water tanks in Madrid (Spain)

The preservation of architectural heritage in Europe is generally associated with the recovery of monumental buildings such as churches and castles, leaving behind a high amount of other historical constructions of civil and industrial architecture that exist in an old country like Spain. High efforts have been devoted by professionals from very different fields aiming to recover and enhance engineering works such as bridges, but the particular case of hydraulic works deserves special attention because it has remained hidden for centuries and sometimes continues to be ignored by society and many institutions. This type of architectural heritage, in the form of underground deposits that represents the case under study in this research, occupies a large area in cities such as Madrid and must be preserved to relieve the pressures of adapting them to accommodate other uses of the land that they occupy. In this paper, the complexity of material characterization and calculation of the Mayor water tank in Madrid (Spain), as an example of this type of construction, is presented. This reservoir currently supplies drinking water to a large part of the city and can accommodate a park on its surface without altering an original 150-year-old structure. As the main conclusion of this research, and in the absence of detailed studies of pathologies, tests, characterization of materials and the terrain, it is recommended to avoid loads greater than 30 kN/m2 in the existing structure, hence the current stresses are not substantially exceeded. This is a recommendation to preserve the historical heritage of this structure against economic and political perspectives that push for a substantial change in its use. This research is an example that can easily be extrapolated to other similar historical infrastructures aiming to guarantee their prevalence in the future