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Este documento discute la interacción entre la estructura, sus cimientos y el medio del suelo debajo de ellos, y cómo influencia en el comportamiento de la estructura. Se enfatiza la necesidad de un modelo preciso y eficiente para el sistema de interacción suelo-cimentación-estructura, con énfasis en el modelado físico del medio del suelo. Se presentan estudios que muestran la importancia de considerar la interacción suelo-estructura bajo carga estática y dinámica, y se discuten diferentes enfoques para modelar el medio del suelo y las estructuras comunes. Las cantidades de fuerza y el ajuste final solo pueden obtenerse a través del análisis interactivo de la estructura-suelo-cimentación sistema.
Tipo: Resúmenes
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1. Introducción La interacción entre las estructuras, sus cimientos y el medio del suelo debajo de los cimientos alteran la realidad comportamiento de la estructura considerablemente de lo que se obtiene de la consideración de la estructura sola. Por lo tanto, un modelo razonablemente preciso para el sistema de interacción suelo-cimiento estructura con validez computacional, eficiencia y se necesita precisión en el diseño mejorado de estructuras importantes. El presente estudio intenta recopilar la posible modelo alternativa disponible en la literatura para este propósito. Se ha hecho hincapié en lo físico modelado del medio del suelo, ya que parece que el modelado de la estructura es bastante sencillo. Las fortalezas y las limitaciones de los modelos descritos en un solo artículo pueden ayudar a los ingenieros civiles a elegir uno adecuado para su estudio y diseño. La respuesta de cualquier sistema que comprenda más de un componente es siempre interdependiente. Por ejemplo, una viga sostenida por tres columnas con zapata aislada puede considerarse. Debido a la mayor concentración tracción de la carga sobre el soporte central, suelo debajo de él tiende a asentarse más. Por otro lado, el encuadre La acción inducida por la viga provocará una transferencia de carga a la columna final tan pronto como la columna central tiende para asentar más. Por tanto, las cantidades de fuerza y el ajuste El elemento en la condición finalmente ajustada solo puede ser obtenido a través del análisis interactivo de la estructura del suelo sistema de cimentación-estructura. Esto explica la importancia de considerando la interacción suelo-estructura 2. Interacción suelo-estructura bajo carga estática Los estudios indicaron claramente que un análisis de marco plano bidimensional podría sobrestimar o subestimar sustancialmente el valor real efecto de interacción en un marco espacial. A partir de estos estudios, resulta obvio que la consideración de la interacción El efecto de acción altera significativamente las cantidades de fuerza de diseño Estos estudios, pueden ser cuantitativamente aproximados, pero enfatizar claramente la necesidad de estudiar la estructura del suelo tura interacción para estimar las cantidades de fuerza realistas en los miembros estructurales, teniendo en cuenta sus tres comportamientos dimensionales. 3. Interacción suelo-estructura bajo carga dinámica El cambio en el período natural puede alterar la sísmica respuesta de cualquier estructura considerablemente. Además, de esto, el medio del suelo imparte amortiguación debido a su inherente característica. Los problemas de aumentar la población natural iodo y la implicación de alta amortiguación en el suelo debido a la interacción suelo-estructura en las estructuras de los edificios también son discutido en algunos de los estudios. Estos muestran que la interacción suelo-estructura debe tenerse en cuenta en el análisis de comportamiento dinámico comportamiento de las estructuras, en la práctica. Por tanto, la estructura del suelo la interacción bajo
cargas dinámicas es un aspecto importante para predecir la respuesta estructural general.
4. Modelo de sistema de interacción estructura-cimiento-suelo Generalmente se observa que el modelado dela superestructura y la base son bastante más simples y sencillo que el del medio del suelo bajo-Bajo. Sin embargo, la falta de información simple pero razonablemente precisa modelo de algunas estructuras comunes se encuentra a menudo. Por lo tanto, el presente artículo presenta alguna idealización técnica para edificios y tanques de agua, que es una estructura representativa de tipo péndulo invertido. La formación del nivel freático aumenta aún más su complejidad. Tierra se puede modelar de varias formas con varios niveles de rigor. Por lo tanto, el enfoque principal del presente artículo es concentrado en el modelado de suelos 5. Idealización de la estructura Edificios: El efecto de los muros de relleno se puede tener en cuenta imponiendo las cargas de los muros sobre las vigas sobre las que descansan. Se puede agregar un elemento de placa de dimensiones adecuadas a imitar el comportamiento de las losas. Esta idealización aparece para ser adecuado para analizar el marco del edificio bajo carga de gravedad estática. Pero bajo carga lateral, relleno pared imparte considerable rigidez lateral a la estructura tura, ya que, entonces se comporta como un puntal compresivo Depósito de agua: Tanque de agua elevado con escenario tipo marco o ejes se puede modelar convenientemente usando cualquier estándar finito software de elemento para el análisis bajo estática cargando. Pero el rendimiento de un tanque tan elevado es crucial durante un terremoto. Luego, la parte superior del agua en el recipiente sufre una vibración de chapoteo con un período generalmente mucho más alto que el contenedor y la puesta en escena, mientras que la porción restante de agua Se mueve con contenedor, bajo un suelo lateral con sacudidas. El sistema de cimentación generalmente adoptado puede ser modelado utilizando un adecuado elevador de placa rectangular o circular. Se pueden modelar los cimientos de tiras o rejillas. utilizando una teoría bien establecida de vigas sobre bases elásticas dación. Para tanques de agua y torres de enfriamiento, circulares o generalmente se utilizan balsas anulares. 6. Modelado de medios del suelo 6.1. Modelo Winkler Representa el medio del suelo como un sistema de idénticos pero mutuamente independientes, estrechamente resortes espaciados, discretos y linealmente elásticos [30]. Según a esta idealización, la deformación de la cimentación debido a La carga aplicada se limita solo a las regiones cargadas. Figura 2muestra la representación física. La relación presión-deflexión en cualquier punto es dada por
6.3.2. Versiones mejoradas del modelo continuo 6.3.2.1. Fundación Vlasov 6.3.2.2. Fundación Reissner
7. Aplicabilidad de los modelos Se han reportado estudios en el área de la estructura del suelo.tura que reemplaza el suelo en una serie de diferentes formas. De todos los modelos disponibles, Winkler Foundation utiliza un solo parámetro. Esto puede ser muy convenientemente determinado y convenientemente modificado para tamaño real de la base, forma, etc. para emplear en el análisis. La limitación fundamental de Winkler. La idealización radica en el comportamiento independiente de los manantiales de tierra. Dado que el grado de continuidad de la estructura tura es suficientemente más alta que el medio del suelo, esta apariencia la proximidad puede no estar lejos de la realidad. Es más, una comparación de la solución de Winkler para una viga sobre elástico La fundación muestra un acuerdo razonable con la clásica. Solución y la solución en diferencias finitas. La serie de ensayos más destacables sobre vigas continúas reportados en la literatura [82], también corroboran los hallazgos obtenidos a través de la idealización de Winkler. Además, la validez de los supuestos de Winkler ha sido fuertemente establecido para medio de suelo tipo Gibson, donde El módulo de corte del suelo varía linealmente con la profundidad [83]. Es también se reconoce en la literatura [84] que incluso un gran error en la evaluación de los valores del módulo de subrasante influye bastante en la respuesta de la superestructura significativamente. 8. Modelado avanzado 8.1. Comportamiento de los medios del suelo 8.2. Idealización elastoplástica 8.3. Idealización no lineal 8.4. Idealización viscoelástica 8.5. Modelado de elementos finitos La revisión del estado actual de la técnica modelado del suelo aplicado en la estructura del suelo entre El análisis de la acción conduce a las siguientes conclusiones generales. (1) Para estimar con precisión las cantidades de fuerza de diseño, el efecto de la interacción suelo-estructura es necesario para ser considerado bajo la influencia tanto de estática y carga dinámica. Para obtener lo mismo, realista modelado aún simplificado del suelo-estructura-fundamento El sistema de dación es obligatorio.
(2) Hipótesis de Winkler, a pesar de sus obvias limitaciones, produce un rendimiento razonable y es muy fácil ejercitar. Entonces, para fines prácticos, esta idealización debería, al menos, ser empleado, en lugar de llevar a cabo un análisis con base fija de idealización de estructuras. (3) El fenómeno de consolidación de suelos arcillosos sigue una relación tensión- asentamiento no lineal. Por tanto, para lograr un análisis más realista del comportamiento de interacción suelo-estructura que involucra arcillas suelo, se desea un modelado no lineal del suelo. Per-formar tal análisis, tecnología iterativa incremental nique parece ser el más adecuado y general uno. (4) El suelo arcilloso que tiene baja permeabilidad posee comportamiento dependiente del tiempo bajo carga sostenida. En tal proceso dependiente del tiempo de la estructura del suelo, la condición crítica puede ocurrir en cualquier momento durante el proceso en alguna situación. Bajo tales circunstancias, modelando el suelo como un medio solo puede proporcionar la información crucial para el diseño. (5) Modelar el sistema a través de la discretización en una cantidad de elementos y ensamblar los mismos usando El concepto de método de elementos finitos ha demostrado ser un método muy útil, que debe emplearse para estudiar el efecto de la interacción suelo-estructura con rigor. De hecho, la técnica se vuelve útil para incorporar el efecto de la no linealidad material, no homogeneidad y anisotropía del suelo de soporte-medio si es necesario contabilizarlo debido al caso naturaleza específica de cualquier problema en particular. (6) El efecto de la interacción suelo-estructura sobre la dinámica El comportamiento de la estructura puede ser convenientemente analizado. utilizando el enfoque de parámetros agrupados. Sin embargo, se puede recurrir al modelado de elementos finitos para la estructura importante donde más riguroso el análisis es necesario. (7) El documento puede ayudar a llegar a un método adecuado de análisis sopesando adecuadamente la fuerza y los límites del mismo frente a la caracterización particular tics y necesidad del problema en cuestión. Cuanto más lejos los detalles de un método pueden obtenerse seleccionándola referencia correcta de la lista exhaustiva presentada en el papel.