Evaluación de capacidad de carga de suelos estratificados (2 estratos) mediante comparativa analítica-numérica

Resumen

Los métodos para encontrar capacidad de carga en suelos estratificados son cuantiosos y difieren en sus métodos y resultados. Lo anterior, hace que exista incertidumbre en la práctica de la ingeniería o que se incurra en sobredimensionamiento de la solución de cimentación. Este trabajo busca estudiar tres métodos analíticos de capacidad de carga en suelos estratificados (2 estratos) para cimentaciones superficiales: 1) Zapata imaginaria, 2) Método de Parámetros Promedio (APM) y 3) Método de Terzaghi, para comparar sus resultados con los obtenidos de la modelación numérica por medio del método de elementos finitos usando un software de amplia aplicación (Abaqus) versión académica. Dentro de la metodología desarrollada en la modelación de elementos finitos se parametrizaron variables (módulo de elasticidad, profundidad de desplante y desplazamiento-carga) y se evaluaron dos leyes de comportamiento (Elástica y Drucker-Prager). Los resultados que se obtuvieron en el desarrolla del análisis apuntan a que al realizar las modelaciones numéricas usando la ley de comportamiento elástica en suelos de dos estratos dan resultados exagerados respecto a los de métodos analíticos, otro resultado importante es que cuando se tiene suelos duros sobre suelos blandos los resultados de métodos numéricos y analíticos tienden a ser similares entre sí. Dentro de las conclusiones más importantes tenemos que las variables que más influyen en la capacidad de carga en suelos de un estrato y dos estratos son, el ángulo de fricción, esfuerzo de fluencia y en el caso de las modelaciones numéricas el desplazamiento impuesto de falla (carga). Además, se tiene que para las modelaciones numéricas se obtiene mejores resultados cuando se considera un modelo elastoplástico, como Drucker Prager.

Palabras clave

Suelos estratificados, capacidad de carga, modelación numérica, APM, zapata imaginaria, método de Terzaghi, elementos finitos, FEM

Biografía del autor/a

Jairo Alejandro Quintero-Chamorro

Roles: Investigación, Validación, Visualización, Redacción – borrador original.

Brayan Julián Martínez-Ortega

Roles: Investigación, Validación, Visualización, Redacción – borrador original.

Lucio Gerardo Cruz-Velasco, Ph. D.

Roles: Conceptualización, Adquisición de fondos, Metodología, Validación, Visualización, Administración del proyecto de investigación, Redacción – revisión y edición.  

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