Evaluación Numérica de los Períodos Naturales y Formas Modales de Presas de Tierra para Aplicaciones de Análisis de Peligro Sísmico Probabilístico
Autores: Zimmaro, Paolo; Ausilio, Ernesto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación Numérica de los Períodos Naturales y Formas Modales de Presas de Tierra para Aplicaciones de Análisis de Peligro Sísmico Probabilístico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Evaluación
Períodos naturales
Formas modales
Presas de tierra
Análisis probabilísticos de peligros sísmicos
Período fundamental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La evaluación de los períodos naturales y las formas modales relacionadas de las presas de tierra representa un tema crítico al realizar análisis de peligros sísmicos probabilísticos específicos de la estructura (PSHA). La identificación de eventos críticos de escenario, utilizando técnicas como la desagregación del peligro sísmico, y el cálculo de un espectro objetivo adecuado para la selección y escalado del movimiento del suelo (por ejemplo, el espectro medio condicional), requieren al menos el conocimiento del período fundamental del sistema. Este problema se puede resolver utilizando técnicas analíticas, numéricas y/o empíricas. Presentamos varios análisis modales elásticos lineales para una presa de tierra ubicada en el sur de Italia, utilizando una solución numérica del problema generalizado de valores propios obtenida mediante el método de elementos finitos (FEM). Nuestros experimentos numéricos se realizan, probando varias suposiciones sobre las condiciones de contorno, el grado de saturación y la distribución de las características geotécnicas de los materiales de la presa. Luego comparamos nuestros resultados con soluciones analíticas existentes. Mostramos que ignorar los efectos de interacción suelo-estructura debido a la flexibilidad de la fundación de la presa (es decir, bajo la suposición de base fija) puede llevar a una subestimación sustancial del período fundamental de la presa. Este efecto debe ser abordado cuidadosamente cuando se utilizan los resultados del análisis modal en aplicaciones relacionadas con PSHA.
Descripción
La evaluación de los períodos naturales y las formas modales relacionadas de las presas de tierra representa un tema crítico al realizar análisis de peligros sísmicos probabilísticos específicos de la estructura (PSHA). La identificación de eventos críticos de escenario, utilizando técnicas como la desagregación del peligro sísmico, y el cálculo de un espectro objetivo adecuado para la selección y escalado del movimiento del suelo (por ejemplo, el espectro medio condicional), requieren al menos el conocimiento del período fundamental del sistema. Este problema se puede resolver utilizando técnicas analíticas, numéricas y/o empíricas. Presentamos varios análisis modales elásticos lineales para una presa de tierra ubicada en el sur de Italia, utilizando una solución numérica del problema generalizado de valores propios obtenida mediante el método de elementos finitos (FEM). Nuestros experimentos numéricos se realizan, probando varias suposiciones sobre las condiciones de contorno, el grado de saturación y la distribución de las características geotécnicas de los materiales de la presa. Luego comparamos nuestros resultados con soluciones analíticas existentes. Mostramos que ignorar los efectos de interacción suelo-estructura debido a la flexibilidad de la fundación de la presa (es decir, bajo la suposición de base fija) puede llevar a una subestimación sustancial del período fundamental de la presa. Este efecto debe ser abordado cuidadosamente cuando se utilizan los resultados del análisis modal en aplicaciones relacionadas con PSHA.