Visión Geotécnica de la Amenaza Sísmica
Con énfasis en el Nororiente de Colombia y la ciudad de Bucaramanga
Capítulo 11: Ensayos de Laboratorio para la
Determinación de las propiedades dinámicas
de los suelos
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ensayo de laboratorios, Monografías, Ensayos de Mecánica de suelos
laboratorio de mecanica se suelo para la obtencion de propiedades dinamicas del suelo
Tipo: Monografías, Ensayos
2018/2019
1 / 64
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Visión Geotécnica de la Amenaza Sísmica
Con énfasis en el Nororiente de Colombia y la ciudad de Bucaramanga
Capítulo 11: Ensayos de Laboratorio para la
Determinación de las propiedades dinámicas
de los suelos
Kramer (1996) Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall.
Braja M. Das, Ramana G.V. (2010) Principles of soil dynamics, C L
Engineering.
Prakash, S. (1981) Soil Dynamics, McGraw-Hill.
http://nees.ucdavis.edu/principles.php
www.earthquakecountry.info/roots/objects/12481.pdf
http://grc.engineering.cf.ac.uk/about/centrifuge.php
Shaking table experiment Video:
http://www.youtube.com/watch?v=-N_Q6Q-3o7M
Referencias
Medición en el laboratorio de las propiedades dinámicas de los suelos
Ensayo triaxial cíclico
Ensayos de baja y alta frecuencia
El ensayo de Columna Resonante es
uno de los ensayos mas utilizados para
medir las propiedades de los suelos a
deformaciones unitarias bajas, “ low-
strain ”.
En este ensayo una muestra cilíndrica
se somete a cargas torsionales o
axiales utilizando un Sistema de carga
electromagnético.
Comúnmente se le aplican a la muestra
cargas armónicas en las cuales se
puede controlar la frecuencia y
amplitud.
Ensayo de Columna resonante
A) La muestra se excita en su extremo inferior y se mide la respuesta en su extremo superior (Velocidad o aceleración)
B) La carga se aplica en el extremo superior y la respuesta también se mide en el extremo superior.
Ensayo de Columna resonante Hay varias versiones de equipo para el ensayo de Columna Resonante.
Cap
Cap
Base
Frame
Cell
Torsional drive coil and magnet
Longitudinal drive coil and magnet
Soil
Ensayo de Columna resonante
Source: http://www.megaris.it/en/w_geo/thor.asp
Ensayo de Columna resonante
Source: Kramer (1996)
Ensayo de Columna resonante
Principios para determinar G 0 , x 0 , E
La frecuencia del Sistema de motor electromagnético se incrementa gradualmente hasta que se logre el primer modo de condición de resonancia.
Con el valor conocido de la frecuencia de resonancia se puede calcular la velocidad de propagación de la onda (vs ) y por lo tanto G 0 orE
Después de medir la condición de resonancia se suspende el motor y se lleva la muestra al estado de vibración libre. x 0 se determina observando el proceso de amortiguación o disminución de la amplitud de la onda.
Ensayo de Columna resonante
Ensayo de columna Resonante (RC)
f = 10-100 Hz
0.001 0.01 (^) 0.1 (^1 10) (%)
piccole (^) medie (^) elevate
0.0001 0.001^ 0.01^ 0.1 (^1 10) (%)
piccole (^) medie (^) elevate
0.
steady-state Decaimiento libre
Ejecución de ciclos simples de torsión a Frecuencia variable.
Rango de deformaciones unitarias Rango típico de frecuencia: Pequeña Mediana Grande
vnsh ^ vn sh
n n s
I
I
k v
z t C t C t C kz C kz
t
T I h
z
I G z
T GJ
tan
( , ) ( cos sin )( cos sin )
0
1 2 3 4
2
2 0
Torque aplicado
Torque inercial
Ensayo de Columna resonante
Determinar x 0 ( x 0 = 1/2 · D 1
)
Source: Kramer (1996)
Ensayo de Columna resonante
El resultado no es la respuesta del suelo
por si misma sino que incluye los efectos
combinados del equipo unido a la muestra.
Debe tenerse mucho cuidado para obtener
información confiable.
El ensayo es útil para obtener información
sobre las propiedades dinámicas de los
suelos en un rango de deformaciones
unitarias de menos de 5 10 -2^ %.
Ensayo de Columna resonante - Limitaciones