ANÁLISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS 2D MEDIANTE EL MÉTODO DE RIGIDEZ EN PYTHON

Resumen

El análisis estructural es una disciplina fundamental en la ingeniería civil, orientada a garantizar la seguridad, estabilidad y funcionalidad de las estructuras frente a cargas gravitatorias, térmicas y dinámicas. Entre los métodos numéricos más utilizados destaca el método de rigidez, que permite modelar y resolver sistemas estructurales complejos mediante operaciones matriciales.
Este artículo presenta el desarrollo y la implementación del método de rigidez en Python, utilizando librerías como NumPy para cálculos matriciales y Matplotlib para la visualización gráfica de desplazamientos, reacciones y fuerza s internas. Se detallan los fundamentos teóricos del método, la estructura computacional del algoritmo y un ejemplo práctico de análisis de una armadura plana 2D.
Para facilitar la comprensión del código, la metodología se organiza en tres fases claramente diferenciadas: Preproceso (lectura de datos y definición del modelo), Proceso (ensamblaje de matrices, resolución de desplazamientos y cálculo de fuerzas internas) y Postproceso (generación de resultados, reportes y gráficos).
Los resultados obtenidos evidencian la eficiencia, precisión y versatilidad de Python como herramienta para la simulación y el análisis de sistemas estructurales complejos, facilitando tanto el cálculo numérico como la interpretación gráfica de los resultados.