Coupled phenomena in unsaturated porous media with discontinuities. Theoretical and numerical modelling
- Autores: Angel Juan Garcia Molina
- Directores de la Tesis: Antonio Gens Sole (dir. tes.), Sebastià Olivella Pastallé (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1998
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eduardo Alonso Pérez de Agreda (presid.), Alberto Ledesma Villalba (secret.), A.p.s. Selvadurai (voc.), César Sagaseta Millán (voc.), Antonio Huerta Cerezuela (voc.)
- Materias:
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- Resumen
La tesis doctoral trata sobre dos temas relacionados con los problemas acoplados en medios geológicos.
El primero de ellos hace referencia a las condiciones de aparición de bandas de localización por efecto de deformaciones de corte en medios porosos. Este es un tema de crucial importancia en muchos análisis numéricos. Utilizando el método del análisis de estabilidad lineal, se han estudiado las condiciones de localización para medios porosos saturados con acoplamiento mecánico, llegándose a resultados interesantes para el caso no drenado.
Adicionalmente, se ha analizado el efecto de la utilización de un continuo alternativo (Gradient Plasticity) que incorpora una cierta longitud interna en el medio para evitar los problemas de falta de objetividad en la solución cuando se produce un refinamiento en la malla de Elementos Finitos.
La segunda parte hace referencia al desarrollo de herramientas teóricas y numéricas para la modelación del comportamiento de discontinuidades en medios porosos. Se han adoptado dos alternativas.
La primera considera las discontinuidades de forma discreta, es decir, se trata de reproducir el comportamiento frente a fenómenos de transporte de masa y energía con acoplamiento mecánico de cada una de las discontinuidades presentes en el medio poroso. Después de haber sido implementada en el código de Elementos Finitos CODE-BRIGHT, esta formulación ha sido utilizada en la modelación del proyecto FEBEX.
Una segunda alternativa considera la opción de transformar un medio geológico con una red de discontinuidades con estructura periódica como un continuo equivalente tras la utilización de una técnica de homogenización que preserva las principales cualidades del medio original. Esta alternativa es especialmente adecuada cuando la alternativa de una aproximación discreta implicaría un coste computacional excesivo.
En un apéndice se incluye también el desarrollo d
