Resumen de Diseño sísmico de estructuras enterradas empleando el método de la desangulación: Propuesta de un procedimiento numérico mediante elementos volumétricos

Javier Moreno Robles, Svetlana Melentijevic

• español

  Las estructuras enterradas en zonas sísmicas están sometidas a unos esfuerzos dinámicos que pueden ser importantes y de cuantificación compleja.

  Habitualmente los métodos de cálculo empleados se basan en la metodología de Mononobe-Okabe que se desarrolló en los años 30 del siglo pasado para estudiar los empujes en muros de gravedad, por lo que su aplicación a estructuras flexibles es, cuanto menos, discutible.

  Existen otros métodos de cálculo más actuales, pero parecen, por su complejidad de aplicación, reservados a técnicos especializados en mecánica del suelo dinámica y estructural, por lo que habitualmente no se emplean en los diseños.

  Como procedimiento intermedio se ha desarrollado una metodología de interacción cinemática denominada "desangulación sísmica'' que es la recogida en el Manual de Carreteras del Ministerio de Obras Públicas de Chile. Este método requiere el empleo de resortes que modelizan el terreno y actúan sobre la estructura.

  El procedimiento de transformar el terreno en resortes se ha empleado tradicionalmente para poder realizar los cálculos con programas de cálculo matriciales, que eran los únicos existentes en los inicios del cálculo numérico. Sin embargo, actualmente los cálculos geotécnicos estructurales se realizan modelizando el terreno con elementos volumétricos y no con resortes, por lo que la aplicación del método de la desangulación sísmica se hace más tediosa al tener que realizar un modelo complementario de barras y muelles al realizado para el diseño estático de la estructura .

  En el presente artículo se pretende mostrar un procedimiento mixto donde la acción sísmica debida a la desangulación sea una fase más de cálculo (habitualmente la última) dentro un único modelo de cálculo (realizado mediante elementos finitos o diferencias finitas), presentando adicionalmente

• English

  The structures buried in seismic zones are subjected to important dynamic effects. Usually the calculation methods used are based on the Mononobe-Okabe methodology that was developed in the 30s of the last century to study the ground pressure on gravity walls, so its application to flexible structures is, at least, questionable.

  There are other calculation methods which, due to the complexity of their application, are only applied by specialized technicians in dynamic and structural soil mechanics, and far that reason they are not usually used in designs.

  Asan intermediate procedure, a kinematic interaction methodology called ''seismic desangulation" has been developed, which is included in the Manual far Infrastructures of the Ministry of Public Works of Chile. This method requires the use of springs that model the ground and act on the structure.

  The transformation of the ground into springs has traditionally been used to perform analysis by matrix calculation programs, which were the only ones existing at the beginning of the use of numerical modelling. However, current structural geotechnical calculations are made by modeling the ground by volumetric elements and not with springs, so the application of the method of seismic desangulation is made more tedious by having to make a complementary model of bars and springs to the one made far the static design of the structure.

  In this papera mixed procedure is presented with the seismic action dueto the desangulation as one more calculation phase (usually the last one) within a unique model of calculation (realized by means of finite elements ar finite differences), presenting additionally the advantage of eliminating the uncertainty of the influence of the distance of the contours in the stress es obtained in the structure.