En el Instituto de Ingeniería de la UNAM (II-UNAM) fue becario de maestría de 1973 hasta 1975 cuando fue nombrado ayudante de investigador. En 1990 llegó a ser investigador titular “C” de tiempo completo. Desde mayo de 1999 hasta abril de 2003 fue director del II-UNAM. Eran tiempos difíciles debido a la huelga estudiantil que afectó a la Universidad en parte de 1999 y 2000. No obstante, la actividad del Instituto no disminuyó y se incrementó la producción académica del personal. En este período se concluyó la construcción de la Torre de Ingeniería, que además de ser un recinto icónico en la Universidad por su eficiencia energética y atractivo arquitectónico, es un experimento que busca fomentar el trabajo interdisciplinario entre grupos de la Universidad y la industria.

Los sismos son fenómenos naturales que no pueden predecirse, pero el análisis estadístico de su ocurrencia y el estudio riguroso de sus efectos permiten, en principio, inferir y modelar las características del movimiento del terreno, de acuerdo con teorías bien establecidas de la sismología. Por ello, la estimación fidedigna de los movimientos sísmicos requiere que se adopte con fines prácticos un modelo de cascada donde aparecen de manera funcional la fuente, el trayecto, los efectos de sitio y la respuesta estructural. El doctor Sánchez Sesma ha trabajado en todos estos elementos, pero de manera fundamental se ha concentrado en los efectos de sitio y para ello ha desarrollado métodos numéricos y procedimientos para su adecuada consideración.

Para estimar las amplificaciones sísmicas producidas por la geología local se requieren pronósticos del movimiento esperado. Las estimaciones de sismicidad, de intensidades y de amplificaciones constituyen, en conjunto, el peligro sísmico o amenaza y debe tratarse de manera probabilista para establecer el riesgo. Se trata de investigaciones y trabajos de equipo que conducen a reglamentos de construcciones que privilegian la seguridad y la vida de los habitantes y usuarios de la infraestructura civil. Por ello las investigaciones de efectos de sitio tienen un elevado impacto social y relevancia pues contribuyen a salvar vidas. Además, la originalidad, la calidad y el rigor académico de sus investigaciones les confieren la certidumbre de su valía excepcional.

Las aceleraciones del terreno registradas en 1985 en diversos sitios del valle de México permitieron el cálculo de espectros de Fourier. El doctor Sánchez Sesma, colaborando en el equipo del doctor Emilio Rosenblueth, determinó un nivel espectral en terreno firme de 50 cm/s, entre 0.1 y 1.0 Hz, como medida de la severidad del movimiento incidente. Ese mismo nivel espectral se adoptó para los sismos con falla de tipo normal, llevándolo hasta poco más de 2.0 Hz, cosa que resultó adecuada en el sismo de 2017. Con esas bases se establecieron las nuevas disposiciones reglamentarias de construcción. Se consideran ahí las amplificaciones y los efectos de interacción suelo-estructura en las zonas de transición y del lago en la Ciudad de México. Con base en estos resultados se ha formulado el apéndice de las Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo.

En el campo de investigación, en sus 46 años de servicio académico en la UNAM el doctor Francisco José Sánchez Sesma ha participado en diversos temas de investigación en ingeniería sísmica y sismología incluyendo el cálculo de presiones hidrodinámicas en presas y empujes dinámicos en muros de retención, la propagación de ondas elásticas para estudiar la respuesta sísmica de valles aluviales y cuantificar los efectos que induce la geología local en las amplificaciones sísmicas usando tanto métodos numéricos como soluciones analíticas originales. Ha estudiado diversos problemas: cuñas, grietas, medios estratificados regulares e irregulares, funciones de Green para medios homogéneos y heterogéneos. Recientemente, con base en conceptos de física estadística, se ocupa del ruido sísmico ambiental y de los campos difusos.

Las principales aportaciones del doctor Sánchez Sesma contribuyen a mejorar la comprensión de los efectos de la geología superficial en los movimientos sísmicos al señalar los roles diferenciados de la respuesta unidimensional y de la generación local de ondas superficiales. Estos estudios permiten establecer los mecanismos que explican la concentración de daños en partes de un depósito aluvial. Esto lo ha confirmado mediante el modelado numérico de las ondas sísmicas. Sus estudios sobre las propiedades difusivas del ruido sísmico ambiental abren la puerta a métodos para estimar las propiedades del subsuelo y así poder calcular la amplificación esperada en un sitio dado. Esto es relevante para la zonificación sísmica. En suma, su trabajo se ha encaminado a entender y modelar los sismos y otras vibraciones del terreno.

Las acciones sísmicas son su principal tema de investigación, mismo que ha abordado desde distintas perspectivas que se inician en su tesis profesional sobre “Análisis Sísmico de estructuras” y se consolida en su trabajo doctoral. Con la supervisión del doctor Emilio Rosenblueth, propuso un método indirecto simplificado: eliminó las singularidades de las fronteras mediante un artificio numérico enfocado a las aplicaciones de ingeniería en problemas bidimensionales (2D). En 1979 publicó con el doctor Rosenblueth el artículo “Ground motion at canyons of arbitrary shape under incident SH waves” en la revista Earthquake Engineering and Structural Dynamics. Unos diez años después en 1991, llevó las fuentes virtuales a la frontera misma y de esta manera logró formalizar el método indirecto de elementos de contorno (ibem por sus siglas en inglés) al demostrar la conexión de la representación indirecta adoptada con el Teorema de Somigliana. El ibem ha tenido muchas aplicaciones en 2D, en 2.5D y 3D lo que está documentado en tesis y artículos en revistas internacionales como el Bulletin of the Seismological Society of America. El ibem se ha aplicado en muy diversos contextos y es por ello de interés nacional e internacional. Los artículos en donde el ibem se publicó son citados a menudo.

Las ondas sísmicas de alta frecuencia admiten ser modeladas mediante la teoría de rayos. En este contexto el doctor Sánchez Sesma descubrió algunas configuraciones geométricas que no producen difracción, lo que le permitió encontrar soluciones analíticas nuevas de la respuesta dinámica de estratos de suelo con forma de cuña y ciertos perfiles topográficos. Esta consideración le permitió a él y a sus colaboradores calcular la respuesta sísmica de modelos realistas de valles aluviales y contribuir a explicar el origen de las amplificaciones del movimiento en la Ciudad de México durante el gran sismo de Michoacán Ms 8.1 de 1985.

Estas soluciones analíticas dieron lugar a tesis y artículos en revistas como, por ejemplo, Wave Motion, y la ya antes mencionada Bulletin of the Seismological Society of America. En sus estudios sobre la respuesta sísmica del Valle de México en 1985, identificó en los datos que los movimientos verticales son muy semejantes y esencialmente independientes de las condiciones de suelo, y descubrió en los mismos el arribo de las ondas de Rayleigh. Esto permitió una descripción completa del sismo que se publicó con M. Campillo, K. Aki y J. C. Gariel en la revista Bulletin of the Seismological Society of America.

El doctor Sánchez Sesma ha incursionado, recientemente, en el uso de técnicas pasivas en las que se estudia el ruido sísmico ambiental para la caracterización del subsuelo. Ha estudiado las propiedades de los campos difusos y eso le ha permitido encontrar la relación entre el ruido sísmico ambiental y la función de Green, lo que ha dado lugar a la formulación de una teoría para modelar el cociente espectral H/V. Con sus colaboradores ha logrado desarrollos de alto impacto que están teniendo amplia aplicación en la zonificación sísmica. Por otra parte, sus intereses en la mecánica estructural han fructificado en la colaboración con los doctores Julieta Rosell y Mark Olson, investigadores de los Institutos de Ecología y de Biología de la UNAM, respectivamente, para construir un enfoque evolutivo de la biomecánica de plantas.

En resumen, el doctor Sánchez Sesma ha publicado más de 150 artículos arbitrados en las mejores revistas internacionales del área, 14 capítulos de libros y 158 publicaciones en memoria de congresos. De acuerdo con los indicadores de la base de datos Web of Science de 160 publicaciones (artículos, artículos en memorias y capítulos de libros) del doctor Sánchez Sesma, se detectaron 3363 citas de calidad alcanzando un índice h de 31, de las cuales 2362 no incluyen autocitas. Las correspondientes cifras en Scopus y Google Académico dan 3328 y 6858 citas, y para el índice h 31 y 43, respectivamente. El índice h de 31 indica que el doctor Sánchez Sesma tiene 31 publicaciones que tienen ese número de citas o más.

Considerando sólo Web of Science, en los últimos 18 años, ha publicado 5.4 artículos por año en promedio. Entre 2001 y 2006 sus trabajos tenían unas 60 citas por año. En 2007 se registró un aumento de 100% y desde entonces este aumento sostenido le ha llevado a tener 285 citas bibliográficas sólo en 2018, casi cinco veces la cifra anual de 2006. Ese incremento se debe a las publicaciones que desde 2006 hizo sobre campos difusos. De acuerdo con la misma base de datos (Web of Science), los tres artículos más citados publicados en Bulletin of the Seismological Society of America son: 1) Sánchez-Sesma F J y Campillo M, “Diffraction of P, SV and Rayleigh waves by topographic features: a boundary integral formulation” (1991) con 212 citas; 2) Sánchez-Sesma F J, “Diffraction of elastic waves by three-dimensional surface irregularities” (1983) contribución núm 648, Institut de Physique du Globe, U Pierre et Marie Curie, París, Francia, con 138 citas; y 3) Sánchez-Sesma F J y Campillo M, “Retrieval of the Green´s Function from Cross Correlation: The Canonical Elastic Problem” (2006) con 137 citas.

Estos indicadores revelan el alto impacto de la investigación de Sánchez Sesma a lo largo de los años. Hay trabajos de hace casi 40 años que siguen siendo citados con dos o incluso tres citas por año, mientras que otros más recientes, que son más consultados, tienen más de diez citas por año en promedio. Estas cifras indican un trabajo maduro y lo sitúan como uno de los investigadores más reconocidos de la escuela mexicana de ingeniería sísmica y sismología.

La labor académico-administrativa de Francisco José Sánchez Sesma, se ha visto reflejada con su participación en la consolidación de instituciones académicas, así como en la creación de diversas instancias en éstas. En el II-UNAM ha sido Coordinador de Mecánica Aplicada (1983 a 1985). En 1996 fundó la Coordinación de Ingeniería Sismológica para dar cauce a las nuevas ideas de la sismología aplicada a la ingeniería sísmica y ocupó el cargo de coordinador (1994 a 1998). Un logro significativo de este grupo de trabajo es que las investigaciones desarrolladas han tenido una presencia notable en la Ingeniería sísmica y la Sismología en México y el mundo. Destacan los estudios de los efectos de la geología superficial, las formulaciones de peligro y riesgo sísmicos, las mediciones de microtemblores para zonificación y el monitoreo de campos geotérmicos. De 1999 a 2003 fue director del II-UNAM como se anotó anteriormente. Además, ha sido Consejero Universitario en dos ocasiones y miembro de diversas Comisiones Dictaminadoras dentro y fuera de la UNAM.

Durante el período de 2009 a 2012, fue Secretario de Planeación en el II-UNAM para coadyuvar con la dirección en la elaboración participativa del Plan de Desarrollo y el diseño de estrategias para el seguimiento de los distintos programas adoptados. A iniciativa suya, dicho Instituto creó las becas posdoctorales Emilio Rosenblueth como parte de un plan de desarrollo a largo plazo, para rejuvenecer la planta académica y estimular las competencias de los académicos.

Fue Coordinador de Investigación y Planeación en el Instituto Mexicano del Petróleo (IMP) de junio de 1997 a abril de 1999, en donde impulsó un sistema de estímulos para los investigadores. Fue ahí que se interesó en la propagación de ondas en pozos petroleros para extraer de los sismogramas registrados, en experimentos controlados, información de las propiedades de la roca en el yacimiento. A raíz de este interés constituyó un grupo de propagación de ondas elásticas en el II-UNAM donde se formaron estudiantes y expertos en el área. Destacan el trabajo doctoral de Rafael Ávila Carrera, sobre Modelado analítico y numérico de la propagación de ondas elásticas en la vecindad de pozos petroleros, así como las diversas publicaciones con la doctora Ursula Iturrarán Viveros sobre difracción de ondas por grietas y modelado de la propagación de ondas sísmicas.

A raíz de los sismos de 1985, el doctor Emilio Rosenblueth impulsó la formación de los Centros de Investigación Sísmica (CIS) y de Procesamiento y Registro Sísmico (CIRES) dentro de la Fundación Javier Barros Sierra. El doctor Sánchez Sesma se sumó al proyecto como asesor en el CIS de 1986 a 1999 desarrollando investigaciones y promoviendo la consolidación de dicho centro. Varios jóvenes que se formaron en el CIS son actualmente investigadores independientes. La colaboración con el CIRES ha sido continua y desde 2010, es Presidente del Consejo de Asociados de dicho Centro.

Fue presidente de la Academia de Ingeniería (2004-2006) y es miembro de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica (que presidió de 2002-2004); es miembro de la Unión Geofísica Americana, de la Sociedad Sismológica Americana y Miembro Correspondiente de la Real Academia de Ingeniería de España, así como miembro Titular de la Academia Mexicana de Ciencias. Fue miembro de la Junta Directiva de la Universidad Autónoma Metropolitana (2008-2016).

El doctor Sánchez Sesma ha dedicado también sus esfuerzos a la divulgación. Varios artículos de este género se han publicado en el diario La Crónica de Hoy. Es miembro de los Consejos Editoriales de Ingeniería Sísmica, revista de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica (SMIS) y de Soil Dynamics and Earthquake Engineering que es una de las revistas de mayor impacto de la Ingeniería sísmica y la Geotecnia. Ha sido el organizador de reuniones nacionales e internacionales. Destacan entre otras el XIV Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica en León, Guanajato, en noviembre de 2003; el 9th International Workshop on Seismic Microzoning & Risk Reduction, en Sumiya, Cuernavaca, en febrero de 2010; y la 30th Conference on Mathematical Geophysics de la IUGG, en Mérida, Yucatán, en junio de 2014.

En el campo de docencia y formación de recursos humanos, el doctor Francisco José Sánchez Sesma está genuinamente comprometido con la educación y eso ha tenido diversas manifestaciones. Siendo estudiante de ingeniería civil impartió durante un año los tres cursos de Matemáticas de secundaria. En 1972 fue profesor de Estática y Resistencia de Materiales en la Facultad de Arquitectura de la UNAM. En la FI de la UNAM, de 1974 a 1979 fue profesor de asignatura “A”, definitivo, en Matemáticas I y II. Sólo en el período de 1972 a 1993 impartió clases en 42 semestres de la FI: Matemáticas, Mecánica de materiales, Física de las ondas y estructuras. Ha dirigido 52 tesis: 27 de licenciatura, 15 de maestría y diez de doctorado. Muchos de sus estudiantes son actualmente investigadores independientes.

Ha impartido cursos de actualización para el personal de la Secretaría de Obras Públicas en diversas ocasiones sobre “Efectos de Sitio en Sismos”, “Diseño Sísmico de Muros de Retención” y “Matemáticas Aplicadas”, en el Centro de Educación Continua de la FI de la UNAM. En 1996, en el Palacio de Minería fue profesor en el Curso Internacional de Ingeniería Sísmica.

En el aspecto internacional, el doctor Sánchez Sesma ha sido muy activo y ha combinado sus labores de investigación, en los sitios donde ha realizado estancias, con labores de formación de jóvenes investigadores. En 1983 fue profesor en el Politécnico de Milán en Italia. En 1987 en el Centro internacional de Física Teórica de Trieste, Italia. En 1988 impartió clase en el Disaster Prevention Research Institute de la Universidad de Kioto, Japón. En 1990 impartió un curso en la Universidad Joseph Fourier de Grenoble, Francia.

En cuanto a la obtención y desarrollo de proyectos con financiamiento externo, su labor ha sido destacada. Desde sus estudios iniciales ha sido responsable técnico de numerosos proyectos con organismos gubernamentales y agencias de investigación. Pueden mencionarse los siguientes: la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, la Comisión Federal de Electricidad, el Gobierno del Distrito Federal, la Comunidad Económica Europea, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, Petróleos Mexicanos, la Comisión Nacional del Agua, el Instituto Mexicano del Petróleo y el Fondo de Investigación de AXA.

Con su trabajo es evidente que el doctor Sánchez Sesma ha buscado sistemáticamente la vinculación de la Universidad con entidades externas. Como director del II-UNAM esta labor fue reforzada: se logró duplicar el presupuesto universitario con financiamiento externo.

Por sus contribuciones científicas y su destacada participación en docencia y formación de ingenieros e investigadores, el doctor Sánchez Sesma ha recibido diversas distinciones académicas. En 1988 obtuvo el Premio Miguel A. Urquijo del Colegio de Ingenieros Civiles de México por el mejor artículo técnico del año (sobre difracción de ondas sísmicas por barreras de pilotes). En 1994 recibió el Premio Nacional de Ciencias y Artes en el área de Tecnología y Diseño que otorga el Gobierno de la República y, en 1998 el Premio Universidad Nacional, en el área de Innovación Tecnológica y Diseño Industrial, que otorga la misma UNAM. En 2002 fue galardonado con el Premio Nacional a la Investigación Nabor Carrillo Morales del Colegio de Ingenieros Civiles de México. En 2005 recibió la medalla Herman Von Helmholtz por el Instituto Mexicano de Acústica en atención a su destacada labor por la Acústica en México. En 2011 la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica le otorgó la medalla Luis Esteva. En 2012 recibió el Premio Heberto Castillo en Tecnologías Urbanas del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal. Desde 1984 es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y en 1990 llegó a ser nivel III. En diciembre de 2016 el SNI lo distinguió como Investigador Nacional Emérito. Actualmente tiene el nivel máximo de estímulos en el Programa de Primas al Desempeño del Personal Académico de Tiempo Completo.

En el ámbito internacional ha sido merecedor de varias distinciones. En 1988 recibió el Premio Manuel Noriega Morales que otorga la Organización de los Estados Americanos en Aplicaciones de la Ciencia y la Tecnología. En 2003 la Sociedad Hindú de Tecnología Sísmica le otorgó el premio Trifunac por sus significativas contribuciones a los estudios de movimientos sísmicos y, al año siguiente recibió la Medalla de Honor Kapitza por sus contribuciones en el campo de la propagación de ondas sísmicas y efectos de sitio, que le otorgó la Academia Rusa de Ciencias Naturales, Sección en los Estados Unidos. En 2009 recibió con sus coautores el Premio Eötvös 2009 de la EAGE (European Association of Geoscientists and Engineers) por el artículo “Cross-correlation of random fields: mathematical approach and applications”. En 2015 recibió el DPRI Award de la Universidad de Kioto, Japón por sus contribuciones a la investigación y la educación. Ha sido Visitante Distinguido del Rector en la Universidad del Sur de California en Los Angeles y Fruh Distinguished Visitor en la Universidad de Texas, en Austin.

A propuesta de la Academia de Ingeniería, la Institución Carnegie de Nueva York eligió en 2017 al doctor Francisco José Sánchez Sesma como miembro del Grupo de Trabajo (GT) del Inter-Academy Partnership (IAP) que agrupa unas 130 academias de Ciencia, de Ingeniería y de Medicina del mundo. De hecho, el doctor Sánchez Sesma es el único miembro del GT de la región iberoamericana. Este GT explora junto con las academias nacionales maneras en que la ciencia, la tecnología y la innovación pueden coadyuvar al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU, expresadas en 2015 en un acuerdo unánime de su Asamblea General para integrar la Agenda 2030.