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ALGUNAS LIMITACIONES DE LAS ECUACIONES MAS USADAS PARA CALCULAR LA CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN SUELOS COHESIVOS

RESUMEN: El presente trabajo tiene como propósito mencionar algunas limitaciones de las ecuaciones de capacidad de carga última que se emplean actualmente en la práctica, originalmente propuesta por Terzaghi. Se presentan dos limitaciones una es inherente a la ecuación y otra referente al elegir la magnitud del parámetro de resistencia adoptado para el cálculo. Además, se presentan métodos para solventar las limitaciones.

ANALISIS CRITICO DE ASPECTOS GEO-SISMICOS RECOMENDADOS POR CODIGOS DE CONSTRUCCION PARA DEFINIR ESPECTROS DE DISENIAO

RESUMEN: El análisis de respuesta de sitio, incluyendo la determinación del movimiento del suelo, es una de las piedras angulares en la evaluación del comportamiento dinámico de estructuras construidas en regiones sísmicas. Para facilitar dicha evaluación en la práctica, se han hecho esfuerzos orientados a integrar guías de diseño completas y de aplicación práctica en los Reglamentos de Construcción. En este trabajo se hace una revisión de las recomendaciones propuestas por el International Building Code y el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal, a través del análisis de casos estudio. Se señalan las ventajas y desventajas de ambos reglamentos comparando sus propuestas con los resultados obtenidos de procedimientos dinámicos de análisis de respuesta de sitio. Se analizan dos lugares con condiciones de subsuelo particulares: el primer caso -estudio se ubica en la zona del ex -Lago de Texcoco en la zona aledaña a la Ciudad de México, un sitio caracterizado por un perfil de suelos arcillosos con lentes de arena intercaladas; en el segundo caso -estudio, se revisa el caso de Treasure Island en Estados Unidos, una isla artificial construida sobre arena y arcilla blanda de la bahía de San Francisco, que fue instrumentada para obtener una base de datos para calibrar y validar modelos constitutivos de análisis de respuesta de sitio. La discusión sobre algunos aspectos geo- sísmicos como el comportamiento no lineal del suelo, la variación del movimiento a diversas profundidades, la influencia del tipo de cimentación en la atenuación del movimiento y la interacción suelo -estructura, resalta la importancia de dichos factores para que sean tomados en cuenta cuando se define el movimiento de entrada que se usará en análisis sísmicos de proyectos importantes.

ANÁLISIS DE UN MURO DE RETENCIÓN EMPLEANDO REFINAMIENTO AUTOMÁTICO TRIDIMENSIONAL

En obras de ingeniería civil suele con frecuencia encontrarse con desniveles en masas de suelo las cuales es necesario proteger tanto de desgajamientos como de deslizamientos; este tipo de problemas suelen resolverse con taludes o mediante elementos de retención. Entre las herramientas numéricas con que contamos se encuentra el método de los elementos finitos. Por tanto, para garantizar que el problema sea correctamente modelado deben emplearse mallas de elemento finito afines a las características tanto geométricas como materiales, así como a las condiciones de frontera. Actualmente se cuenta con una gran diversidad de software libre o comercial que nos facilitan la elaboración de mallas, sin embargo, sólo hacen refinamientos de acuerdo a las características geométricas del medio sin tomar en cuenta el estado esfuerzo-deformación de medio. En este trabajo se presenta el estudio de un muro de retención mediante el método del elemento finito y empleando el procedimiento de refinamiento automático tridimensional que los autores han desarrollado. Como se verá, el empleo del refinamiento automático resulta ser una herramienta muy valiosa para obtener mallas optimizadas tanto para el uso de recursos computacionales como para aproximar con mayor precisión problemas de ingeniería civil

ANALISIS DEL REVESTIMIENTO DE TUNELES NO CIRCULARES EN SUELOS FIRMES

Se presenta y discute un procedimiento simplificado para calcular los elementos mecánicos del revestimiento de túneles no circulares. El método se desarrollé de resultados de simulaciones numéricas con el método de los elementos finitos y utiliza como punto de partida la solución analítica para túneles circulares. El procedimiento incluye explícitamente las propiedades de rigidez de los materiales térreos y del revestimiento, así como la interacción suelo- revestimiento. En el artículo también se muestra cómo se puede utilizar la técnica de los elementos finitos para definir la sección óptima de un túnel en suelo firme, desde el punto de vista del volumen de excavación y elementos mecánicos del revestimiento.

ANALISIS DINAMICO DE SISTEMAS SUELO-ESTRUCTURA Y PRESAS DE TIERRA

RESUMEN. En este artículo se presentan algunas técnicas analíticas para el estudio de la respuesta sísmica de sistemas suelo- estructura y presas de tierra. Se hace énfasis en los métodos generales que consideran el efec to de interacción entre el subsuelo y la estructura (por tanto se pueden utilizar para edificios o para plantas nucleoeléctricas). Para el caso de presas se presenta un método general que permite evaluar deformaciones permanentes y calcular las presiones de poro, y dos procedimientos simplificados. Se hace hincapié en la necesidad de ejercer buen juicio ingenieril y la colaboración de especialistas en el diseño sfsmico de presas de tierra.

ANALISIS SISMICO TRIDIMENCIONAL DE INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA PARA UN CAJON DE CIMENTACION COMBINADO CON MUROS DIAFRAGMA EN ARCILLA BLANDA

RESUMEN: La evaluación de la respuesta sísmica de sistemas suelo- cimentación ubicados sobre depósitos de arcilla blanda es un tema que se debe revisar recurrentemente conforme evolucionan las herramientas analíticas aplicadas a la resolución de problemas geotécnicos. En estos sitios debe prestarse especial atención a los aspectos de seguridad, particularmente para el diseño de infraestructura estratégica con obligación de continuar operando incluso después de presentarse un terremoto de magnitud importante. En décadas recientes, el desarrollo de métodos numéricos de análisis, junto a herramientas de cómputo más rápidas, han hecho posible incluir en la práctica técnicas sofisticadas de solución que tienen como objetivo representar mejor la fisica del problema analizado. En este artículo se presenta la aplicación de un modelo tridimensional de diferencias finitas empleado para la evaluación de la respuesta estática y dinámica de una losa de cimentación reticular de 110 m de ancho por 120 m de largo, que se desplantará sobre una arcilla blanda. La cimentación consiste en una estructura tipo cajón de 2.5 m de altura, desplantada a 1 m de profundidad. El cajón se combinó con un sistema reticular de muros diafragma (externos e internos), de 2.5 m de peralte y 0.45 m de ancho, cuya finalidad fundamental es incrementar la rigidez de la cimentación a la flexión. En primer lugar, el modelo se utilizó con el fin de conocer el comportamiento estático exhibido por la cimentación en las diferentes etapas de la construcción, incluyendo la consolidación a largo plazo. Posteriormente, el mismo modelo permitió realizar el análisis dinámico del sistema resolviendo la ecuación de movimiento en el dominio del tiempo.

COMPORTAMIENTO DE LA INTERACCIÓN LUMBRERA-TÚNEL BAJO CONDICIONES DE CORTO Y LARGO PLAZOS

COMPORTAMIENTO DINAMICO DE CUERPOS RIGIDOS, UN ENFOQUE BASADO EN LA FRICCION Y EL TIEMPO

RESUMEN: En la ingeniería civil, el estudio de la interacción entre dos cuerpos rígidos sujetos a deslizamiento relativo puede contribuir al entendimiento del comportamiento de las discontinuidades preexistentes en cierto tipo de estructuras (como presas de concreto agrietadas o estructuras colocadas sobre aisladores de base friccionantes) cuando han sufrido en repetidas ocasiones algún tipo de solicitaciones dinámicas. Este artículo presenta un estudio de la variación en el tiempo de las características de una interfaz concreto -concreto, evaluando la dependencia de la fricción estática y cinética con el número de ciclos de carga dinámica. Para esto, dos bloques de concreto fueron sometidos a 18,000 ciclos de deslizamiento por medio de una mesa vibradora. Los resultados obtenidos en las pruebas, muestran una importante dependencia de la magnitud del coeficiente de fricción estático y cinético con los cambios provocados en la interfaz como consecuencia del desgaste de las superficies en contacto.

COMPORTAMIENTO SISMICO DE JUNTAS CONSTRUCTIVAS EN PRESAS DE ENROCAMIENTO CON CARA DE CONCRETO

RESUMEN: Se realizan análisis dinámicos 3 -D de una presa de enrocamiento con cara de cbncreto, con altura de 60 m, taludes exteriores aguas arriba y abajo de 1.4:1 (H:V), y una sección de boquilla con forma de trapecio invertido. La losa de concreto se consideró dividida en paneles verticales con juntas frías a cada 10 m de separación, y además se considera una junta perimetral, entre la losa y el plinto. Estos contactos se modelaron numéricamente con un elemento de interfaz que se basa en el método de elementos discretos, y se evalúa su comportamiento estático y sísmico a partir de pruebas experimentales de deslizamiento de un bloque rígido instrumentado. Los resultados obtenidos de los análisis de este tipo de presas señalan la importancia de considerar la componente sísmica actuando en la dirección del eje de la cortina, principalmente en la abertura y deslizamiento cortante de juntas.

EFECTO TRIDIMENCIONAL EN LA RESPUESTA SISMICA DE PRESAS

Se presentan comparaciones entre los resultados de los análisis dinámicos bi y tridi mensionales de cortinas en cañones estrechos. Se estudia el efecto de la relación longitud Cela cresta /altura de la cortina y de la rigidez de la cortina en la respuesta dinámica de presas. Los resultados muestran que la hipótesis bidimensional, cuando se tiene una geometría - - tridimensional, puede conducir a resultados del lado de la inseguridad para algunas condiciones geométricas de la presa.

ESTUDIOS RECIENTES SOBRE INTERACCION SISMICA SUELO-PILOTE-ESTRUCTURA EN FORMACIONES ARCILLOSAS

RESUMEN: En relación con la determinación de la respuesta sísmica de sistemas suelo -pilote- estructura, este artículo hace una revisión de algunos de los esfuerzos recientes dirigidos a mejorar la comprensión de fenómenos tales como la degradación de la rigidez y el desarrollo de presión de-poro en la interfaz suelo -pilote; así mismo, la generación de deformaciones permanentes en formaciones arcillosas, resultado de comportamientos no lineales en el campo libre y el cercano, debidos a carga cíclica multidireccional. Se presentan resultados analíticos, experimentales y de instrumentación, tanto en modelos a escala, para lo que se describe un aparato novedoso para el ensaye de esas interfaces, como de obras reales; en este caso, una cimentación con pilotes de fricción en la ciudad de México, de donde se derivan interesantes resultados sobre la interacción sísmica suelo- cimentaciónestructura. Asimismo, se incluyen demostraciones del potencial de nuevos métodos analíticos, basados en herramientas de cómputo aproximado e inteligencia artificial para predecir el comportamiento de sistemas no- lineales reales, como los encontrados comúnmente en geotecnia.