Nathan M. Newmark (1910–1981)

Ing. Angel Navarro-Mora M.Sc.

2026-06-15

Introducción

A principios del siglo XX, las ciudades enfrentaban los sismos casi sin defensa técnica. Los terremotos se interpretaban como catástrofes caprichosas; las estructuras buscaban resistir por rigidez bruta, una estrategia que el suelo desmentía con cada evento. Nathan Mortimore Newmark (1910–1981) lideró el cambio de paradigma: del muro rígido a la estructura dinámica resiliente, capaz de gestionar la energía del movimiento en lugar de oponerse a él. Como Padre de la Ingeniería Sísmica [1], su obra no solo evitó colapsos: devolvió a la humanidad la confianza para habitar verticalmente un planeta en vibración constante.

Antes de Newmark, diseño sísmico significaba aplicar un coeficiente lateral estático del 8 al 10 % del peso a la estructura y verificar resistencia elástica. Después de Newmark, el diseño sísmico pasó a apoyarse en el espectro de respuesta, en la integración temporal de la respuesta dinámica, en la ductilidad como recurso de diseño y en la verificación de derivas. Esa transición no fue gradual ni anónima: está sostenida por cuarenta años de publicaciones de una sola persona y de su escuela en Urbana [2].

El recorrido continúa por su formación y vida personal en Sección 2, su práctica profesional en Sección 3, su labor docente en Sección 7, el método que lleva su nombre en Sección 8, otros aportes en Sección 9, los reconocimientos en Sección 13 y el legado vivo en Sección 14.

Por qué importa

La integración temporal de Newmark y el espectro de respuesta de [3] son la base conceptual de prácticamente todo software de análisis estructural moderno (SAP2000, ETABS, OpenSees, ANSYS, ABAQUS). Cuando un ingeniero corre un time-history hoy, está ejecutando una idea que Newmark formuló en 1959.

Vida y formación

El hombre del retrato de Figura 1 nació el 22 de septiembre de 1910 en Plainfield, Nueva Jersey, hijo de Abraham S. Newmark y Mollie Nathanson [2]. Su talento matemático se manifestó temprano: a los 19 años ya había terminado su licenciatura en ingeniería civil en la Universidad de Rutgers (1930), con múltiples honores y premios especiales que lo ubicaron como el mejor de su promoción.

Su madurez técnica se consolidó en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC), bajo la tutela de tres figuras legendarias: Hardy Cross (autor del método de distribución de momentos), Harold M. Westergaard y Frank E. Richart [2]. Obtuvo su maestría en 1932 y el doctorado en 1934, ambos en Urbana. Su ascenso fue meteórico: en 1943, a los 33 años, fue nombrado Research Professor saltándose el rango intermedio de profesor asociado — un hito administrativo casi inaudito en la academia estadounidense.

En el ámbito personal, su vida estuvo anclada por su esposa Anne May Cohen (matrimonio en 1931) y sus tres hijos, Richard, Linda y Susan. Permaneció en Urbana toda su carrera profesional: cuarenta y tres años en la facultad de ingeniería civil, hasta su retiro formal en 1976. Murió el 25 de enero de 1981, a los 70 años, poco después de haber comenzado a escribir, junto con William J. Hall, el libro póstumo Earthquake Spectra and Design [3].

Es inusual que un ingeniero de su estatura haya pasado toda su carrera en una sola institución. Recibió ofertas constantes de Berkeley, Stanford, MIT y Caltech; las declinó todas. Urbana era, en sus palabras, el lugar donde puedo trabajar sin distracciones.

Trayectoria profesional

Aunque académico de carrera, Newmark mantuvo una práctica consultora intensa que alimentó su investigación con casos reales — desde el conflicto bélico hasta la infraestructura civil más crítica del hemisferio occidental.

Servicio bélico y defensa

Durante la Segunda Guerra Mundial, Newmark sirvió como consultor del National Defense Research Committee (NDRC) y de la Office of Scientific Research and Development (OSRD), parte de su servicio en la Zona de Guerra del Pacífico [2]. Más adelante contribuyó al desarrollo de los sistemas balísticos Minute Man y MX, diseñando los silos enterrados resistentes a explosión nuclear cercana. Por estas contribuciones estratégicas, el presidente Truman le entregó en 1948 el President’s Certificate of Merit.

La Torre Latinoamericana

El proyecto de consultoría más célebre de Newmark fue la Torre Latinoamericana en la Ciudad de México (1956). Junto con Adolfo Zeevaert y Leonardo Zeevaert, diseñó la primera estructura alta del mundo concebida explícitamente para resistir un sismo de magnitud 7.5 sobre un suelo lacustre de baja capacidad portante. La estrategia combinó:

1. Fundación tipo cajón flotante con 361 pilotes de fricción.
2. Marco rígido de acero estructural con columnas de doble cajón.
3. Periodo fundamental sintonizado para evitar la región amplificada del espectro del suelo blando.

El 28 de julio de 1957 un terremoto de magnitud 7.7 con epicentro en Guerrero golpeó la Ciudad de México. Varios edificios se colapsaron. La Torre Latinoamericana, ocupada y operativa, no sufrió ni un solo daño estructural. El sismo de magnitud 8.0 de 1985, que devastó decenas de edificios, tampoco la afectó.

Infraestructura crítica

• Sistema BART (Bay Area Rapid Transit), San Francisco — criterios sísmicos de diseño del sistema de tránsito rápido que conecta el norte de California sobre la zona de fallas más activa de Estados Unidos [2].
• Oleoducto Trans-Alaska — diseño sísmico del que en su momento fue el mayor proyecto privado de infraestructura del mundo, atravesando 1,287 km y tres sistemas de fallas activas [2].
• Fundación de la Torre Sears (hoy Willis Tower), Chicago, 1970 — consultoría sobre interacción suelo-estructura.
• ~70 plantas de energía nuclear (Atomic Energy Commission) más múltiples instalaciones de gas natural licuado (GNL) durante sus últimos diecisiete años de carrera [2]. Su criterio de diseño Safe Shutdown Earthquake todavía sobrevive en la regulación nuclear.

El profesor

Lo que distinguió a Newmark del resto de los académicos de su generación fue su intensidad como mentor doctoral. Entre 1934 y 1976 supervisó a más de cincuenta doctorandos. Buena parte de la ingeniería estructural moderna se entiende como una rama del árbol genealógico académico de Newmark:

Tabla 1: Algunos discípulos de Newmark y su aporte principal.

Estudiante / colaborador	Aporte principal
Anestis S. Veletsos	Comportamiento inelástico [4]
Mete Sözen	Diseño sismo-resistente de hormigón armado
William J. Hall	Espectros de diseño [3]
William C. Schnobrich	Análisis de placas y cáscaras
Anil K. Chopra	Dinámica estructural moderna [5]
Emilio Rosenblueth	Coautor del primer texto sísmico [6]

Tabla 1 lista apenas una fracción de su descendencia académica. El curso CE 472 — Structural Dynamics, que Newmark dictó durante más de tres décadas en Urbana, formó a generaciones enteras de ingenieros sísmicos en cuatro continentes.

Newmark fue también pionero de la computación científica aplicada a la ingeniería estructural. Entre 1947 y 1957 presidió el Digital Computer Laboratory de la UIUC, donde tuvo un papel decisivo en el desarrollo de la ILLIAC-II, una de las primeras computadoras digitales a gran escala del mundo [2]. Ese esfuerzo posicionó a la universidad como líder mundial en la aplicación de la computación al análisis dinámico de estructuras — la base instrumental que diez años después haría posible su método de integración. Como jefe del Departamento de Ingeniería Civil entre 1956 y 1973, elevó la institución a un prestigio internacional sin precedentes.

Su estilo de enseñanza

Hall lo recuerda así: Nathan no enseñaba fórmulas; enseñaba a derivarlas. Si un estudiante llegaba a su oficina con una pregunta sobre el método de integración, se iba dos horas después con la convicción de que él mismo lo había deducido.

El método que lleva su nombre

En 1959 Newmark publicó en el Journal of the Engineering Mechanics Division de la ASCE un artículo de 28 páginas que cambió el análisis dinámico para siempre: A Method of Computation for Structural Dynamics [7]. En él propuso una manera de seguir, paso a paso en el tiempo, cómo se mueve una estructura mientras el suelo la sacude. En lugar de buscar una única fórmula cerrada para toda la historia del sismo, planteó avanzar en pequeños intervalos: conocido el estado de la estructura en un instante, el método predice su estado en el instante siguiente, y así sucesivamente hasta reconstruir la respuesta completa.

Lo notable del enfoque es su generalidad. Newmark no entregó un solo procedimiento, sino una familia de procedimientos gobernada por un par de parámetros de ajuste. Cambiando esos parámetros, el mismo método se transforma: puede priorizar la rapidez de cálculo o la precisión, ser más tolerante o más estricto con el tamaño del intervalo de tiempo, y comportarse de forma estable incluso en estructuras con muchas frecuencias en juego. Esa flexibilidad explica por qué el método sobrevivió al cambio de las reglas de cálculo a las supercomputadoras sin perder vigencia.

El verdadero salto fue conceptual. Newmark entendió la respuesta sísmica como un problema que la máquina podía resolver de forma repetitiva, no como un ejercicio analítico reservado a unos pocos casos idealizados. Su método convirtió el análisis dinámico en algo sistemático, programable y confiable. Hoy, cada vez que un ingeniero somete un modelo a un registro real de aceleraciones del terreno, el motor de cálculo que corre por debajo es, en esencia, el que Newmark describió en aquellas 28 páginas. Esa es la herencia más silenciosa y más universal de toda su obra.

Otros aportes

Más que un método

Reducir la obra de Newmark a su método de integración es injusto. Sus contribuciones posteriores en sismología aplicada y mecánica de suelos fueron igualmente decisivas.

Método del bloque deslizante (1965)

En la Fifth Rankine Lecture [8] Newmark introdujo un modelo simple para estimar cuánto se desplaza, de forma permanente, una masa de suelo o una estructura que durante un sismo puede empezar a deslizar. La idea es intuitiva: mientras la sacudida del terreno no supere cierto umbral, la masa permanece en su sitio; cuando lo supera, se mueve, y al sumar todos esos pequeños desplazamientos a lo largo del sismo se obtiene el corrimiento total acumulado.

Ese razonamiento sigue siendo, sesenta años después, la base normativa para la verificación sísmica de presas, taludes y muros de contención en prácticamente todos los códigos del mundo. Su vigencia se manifiesta en estudios recientes sobre los deslizamientos de Bullas (2002) y La Paca (2005) en Murcia, España [9]. El mismo trabajo señala una lección operativa: las evaluaciones a escala regional producen estimaciones incorrectas o nulas, mientras que los análisis de alta resolución identifican con exactitud las áreas de ruptura — argumento decisivo a favor de los mapas de desplazamiento de alta resolución como producto normativo.

Espectro Newmark-Hall

Con William J. Hall, Newmark consolidó el concepto de espectro suavizado de diseño: a partir de los valores pico de aceleración, velocidad y desplazamiento que el terreno alcanza durante un sismo, construyó una envolvente sencilla que el proyectista podía usar directamente para dimensionar la estructura, sin necesidad de procesar registros complejos en cada proyecto. El espectro Newmark-Hall apareció en su forma canónica en [3] y dominó la práctica del diseño sísmico durante tres décadas.

Diseño basado en ductilidad

Newmark formalizó dos ideas fundamentales del diseño dúctil, que permiten aprovechar la capacidad de una estructura para deformarse sin colapsar:

• Igual desplazamiento (estructuras flexibles, de período largo): una estructura que incursiona en el rango inelástico alcanza, aproximadamente, el mismo desplazamiento máximo que tendría si permaneciera elástica.
• Igual energía (estructuras de período intermedio): la energía que la estructura absorbe al deformarse iguala a la que habría almacenado comportándose elásticamente.

Ambas ideas, derivadas de sus simulaciones con [4], son el fundamento del concepto moderno de factor de reducción de respuesta R que aparece en el ASCE 7, el Eurocódigo 8 y la mayoría de los códigos sísmicos.

Reconocimientos

• President’s Certificate of Merit (1948), entregado por Harry S. Truman, por su servicio a la NDRC y la OSRD durante la Segunda Guerra Mundial [2].
• Miembro fundador de la National Academy of Engineering (1964), en el primer grupo de elegidos al constituirse la academia [2].
• National Medal of Science (1968), entregada por Lyndon B. Johnson, por su liderazgo en la creación de la ingeniería estructural moderna basada en mecánica racional.
• John von Neumann Lecture (1969), American Society of Mechanical Engineers.
• Foreign Member of the Royal Society (1975).
• Gold Medal de la Institution of Structural Engineers del Reino Unido (1980): apenas el segundo ingeniero estadounidense en los 57 años de historia de la institución en recibirla [2].
• Norman Medal de la ASCE en cinco ocasiones (un récord absoluto histórico).
• Doctorados honoris causa de Princeton, Lehigh, Notre Dame, Liège y ocho universidades adicionales.

Legado

Disciplina, no caja de herramientas

La ingeniería sísmica como disciplina académica con currículum propio, doctorandos propios y revistas propias no existía antes de Newmark. Cuando murió en 1981, ya era impensable diseñar una estructura crítica sin la maquinaria conceptual que él había construido.

Tres semanas después de su muerte en 1981, la UIUC renombró su edificio de ingeniería civil como Newmark Civil Engineering Laboratory [2]. Es el edificio donde se forman cada año cerca de cien doctorandos de ingeniería estructural.

La EERI Distinguished Lecture lleva su nombre desde 1985 y se otorga anualmente al ingeniero o investigador con la contribución más significativa a la ingeniería sísmica del año anterior.

Sus dos libros, Fundamentals of Earthquake Engineering [6] y Earthquake Spectra and Design [3], se siguen citando, vendiendo y prescribiendo como bibliografía obligatoria en cursos de maestría y doctorado a lo largo del mundo. El segundo, publicado un año después de su muerte, fue completado por William J. Hall a partir de manuscritos y notas de clase que el propio Newmark había dejado preparadas.

Como resume [2] en su Biographical Memoir para la National Academy of Sciences, Newmark fue “una universidad en sí mismo” — un hombre cuya intuición técnica se equilibraba con un interés genuino por las personas. Hall sintetiza así su legado:

“Casi todo ingeniero estructural en ejercicio en algún lugar del mundo usa diariamente, sin saberlo, una idea de Nathan Newmark. Esa es, probablemente, la forma más honesta de medir su legado.”

Referencias

[1]R. Vargas, «Dr. Nathan M. Newmark: Padre de la Ingeniería Sísmica», Prisma Tecnológico, vol. 12, n.º 1, 2021.

[2]W. J. Hall, «Nathan M. Newmark 1910–1981: A Biographical Memoir», en Biographical Memoirs, Washington, DC: National Academy of Sciences, 1991.

[3]N. M. Newmark y W. J. Hall, Earthquake Spectra and Design. Berkeley, CA: Earthquake Engineering Research Institute, 1982.

[4]A. S. Veletsos y N. M. Newmark, «Effect of Inelastic Behavior on the Response of Simple Systems to Earthquake Motions», en Proceedings of the 2nd World Conference on Earthquake Engineering, Tokyo, Japan, 1960, pp. 895-912.

[5]A. K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 5.ª ed. Hoboken, NJ: Pearson, 2017.

[6]N. M. Newmark y E. Rosenblueth, Fundamentals of Earthquake Engineering. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1971.

[7]N. M. Newmark, «A Method of Computation for Structural Dynamics», Journal of the Engineering Mechanics Division, vol. 85, n.º EM3, pp. 67-94, 1959.

[8]N. M. Newmark, «Effects of Earthquakes on Dams and Embankments», Géotechnique, vol. 15, n.º 2, pp. 139-160, 1965.

[9]M. J. Rodríguez-Peces, J. García-Mayordomo, J. M. Azañón, A. Jabaloy, y J. M. Insua-Arévalo, «Applicability of Newmark method at regional, sub-regional and site scales: seismically induced Bullas and La Paca rock-slide cases (Murcia, SE Spain)», Natural Hazards, 2011.