Resumen de Análisis sísmico de estaciones subterráneas de metro construidas por el método de cut-and-cover
La acción que ejerce el sismo sobre las estaciones subterráneas de metro es un aspecto más que debe tener en cuenta el ingeniero proyectista a la hora de abordar el diseño de las mismas. En las normativas internacionales actuales de diseño sismorresistente conviven diversas técnicas simplificadas para analizar los efectos que la acción sísmica ejerce sobre las estructuras enterradas. En el caso de estructuras rectangulares para estaciones subterráneas de metro, construidas por el método de cut-and-cover, cada una de estas metodologías de análisis puede proporcionar resultados dispares, en términos de esfuerzos estructurales tales como momentos flectores o esfuerzos cortantes. Esta falta de homogeneidad en los criterios de análisis redunda en estructuras que presentan márgenes de seguridad diferentes frente a los terremotos en función del método seleccionado.
En esta tesis doctoral se aborda un análisis crítico de las metodologías presentes en la normativa internacional actual y literatura técnica pertinente, y se propone un método simplificado para el análisis de deformaciones y esfuerzos de estructuras enterradas rectangulares sometidas a la acción del sismo. El método propuesto unifica las dos tendencias actuales más relevantes, correspondientes al método propuesto por Wang (Wang 1993) y recogido en la normativa estadounidense (AASHTO 2017, FHWA 2009), y a los métodos preconizados por las normativas sismorresistentes europea (EN 1998-2:2005, EN 1998-5:2004), y japonesa (JSCE 2018, RTRI 2007) entre otras.
Para evaluar la precisión del método simplificado propuesto se ha desarrollado un conjunto de modelos de elementos finitos bidimensionales en deformación plana, con comportamiento tanto lineal como no lineal del terreno, sobre los que se han realizado múltiples análisis paramétricos para estudiar la influencia de los diversos factores que afectan al comportamiento de las estaciones subterráneas de metro bajo la acción del sismo, tales como la rigidez de la estructura y del terreno, geometría de la estructura, y el comportamiento del terreno bajo grandes deformaciones a cortante.
Asimismo, en esta tesis doctoral se realiza un análisis crítico de los criterios de demanda y desempeño sísmicos presentes en la normativa internacional actual, y se propone un marco conceptual para establecer una matriz de demanda/desempeño teniendo en cuenta tanto la accesibilidad como la reparabilidad de los elementos estructurales susceptibles de sufrir daño durante un sismo.
