Interpolation of soil resistance in surface foundations applying the Finite Element Method.
Resumen
La interpolación de la resistencia de suelos por medio del método de elementos finitos actualmente es útil para el diseño de cimentaciones. Esto se debe a que se puede determinar la profundidad del nivel de desplante y simultáneamente conocer los requisitos de tratamiento o mejoramiento del terreno. Se utilizó el método de elementos finitos para interpolar, a partir de datos obtenidos en campo, las propiedades mecánicas de un terreno en el que se diseñará la cimentación por medio de zapatas. A través del método tradicional se extrajeron muestras en seis puntos de un predio a cada 50 cm de profundidad durante la excavación de pozos a cielo abierto (4 m); se realizaron pruebas de laboratorio para obtener la resistencia (T/m2). Enseguida se determinaron las funciones de contorno, con las que se discretizó el predio para obtener los espacios muestrales. Con los sondeos realizados en campo se determinaron los nodos de frontera, con los que se establecieron las condiciones de las variables conocidas durante la exploración. A continuación, se utilizaron funciones de interpolación, donde se asoció la resistencia del terreno con la ubicación propuesta de zapatas de cimentación en los puntos no muestreados en campo. Los resultados por medio de la interpolación permitieron determinar la resistencia del terreno en la ubicación propuesta para las zapatas que se desplantarán en el predio. Para su validación se compararon los resultados del método tradicional en dos pozos a cielo abierto con los resultados de la interpolación en dos zapatas del método constructivo. Los resultados de la simulación representaron congruencia del 98% en la aplicación de ambos métodos analizados.
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Citas
Argumedo, A. K. (2016). Análisis de estabilidad de taludes mediante elementos finitos estocásticos en yacimiento Fénix Slope stability analysis at Fenix open pit mine using stochastic finite elements.
Canals, L. F. (2005). Metodos Numericos: Introduccion al Metodo de Elementos Finitos.
Celigüeta, J. T. (2008). Método de los Elementos Finitos para Análisis Estructural. https://doi.org/84-921970-2-1
Charlton, T. J. (2017). iGIMP : An implicit generalised interpolation material point method for large deformations. Computers and Structures, 190, 108–125. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2017.05.004
Cueto, O. G. (2012). Modelo en elementos finitos de la interacción neumático-suelo Resumen Introducción, (November 2017).
Daniel H Cortés. (2004). Modelo de elementos finitos para el análisis lineal de un material poroelastico transversalmente isotropo, 45–56.
Escolano-Sánchez, F. (2015). Análisis comparativo entre el método por elementos ?nitos (FEM) y el método clásico (MC) en la estimación de asientos y cálculo del coe?ciente de balasto para el diseño de losas de cimentación en zonas afectadas por cavidades naturales o antrópicas, 67(537), 2–7.
Escudero, M. A. G. (2010). Análisis y diseño estructural de la cimentación y torre de soporte del gran telescopio milimétrico, (136).
González-cueto, O. (2013). Análisis de los modelos constitutivos empleados para simular la compactación del suelo mediante el método de elementos finitos, 22(3), 75–80.
Mayoral-villa, J. (2003). Calibración de modelos de elemento finito para el análisis de interacción suelo-pila.
Oliva, E. (2005). Aplicación del Método de los Elementos Finitos en la Simulación de Cimentaciones Superficiales .
Palacio. (2000). Interacción suelo-estructura considerando flexibilidad del suelo.pdf.
Palomino-tamayo, J. L. (2017). Aplicación de campos estocásticos en problemas de geotecnia Application of stochastic fields in geotechnical problems, 16(2), 185–195.
Peck. (2001). Ingenieria-de-Cimentaciones-Libro Ralph-Peck.pdf.
Pineda-Contreras A.R. (2013). Método del elemento finito estocástico en geotecnia . Enfoque espectral Stochastic
Finite Element Method in Geotechnical Engineering . Spectral Approach.
Poenaru, A. (2016). Correlations between cone penetration test and seismic dilatometer Marchetti test with common laboratory investigations, 85(November 2015), 399–407. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.12.219
Romano, M. (2016). Factor Escala UTM, 2.
Shanpo, J. (2012). Numerical Solution to Identification Problems of Material Parameters in Geotechnical
Engineering, 28(2011), 61–65. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.01.683
Vu-hoang, T. (2018). Bubble-enhanced quadrilateral finite element formulation for nonlinear analysis of geotechnical problems. Underground Space, 3(3), 229–242. https://doi.org/10.1016/j.undsp.2018.01.007
Wobbes, E. (2017). Modeling of liquefaction using two-phase FEM with UBC3D-PLM model. Procedia Engineering, 175, 349–356. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.043
Zheng, Y. (2009). Strength reduction and step-loading finite element approaches in geotechnical engineering. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 1(1), 21–30. https://doi.org/10.3724/SP.J.1235.2009.00021
Zugic, Z. (2018). Geotechnical aspects on seismic retrofit. Procedia Structural Integrity, 13, 410–414. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2018.12.068
