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Diseño y Análisis Pseudo-Estático de la Presión Sísmica de Tierra para Muros de Contención de Voladizo con Evaluación de Limitaciones

Autores: Sun, Zhiliang; Wang, Wei; Liu, Hanghang

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Diseño y Análisis Pseudo-Estático de la Presión Sísmica de Tierra para Muros de Contención de Voladizo con Evaluación de Limitaciones


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Presión del suelo
Excitaciones sísmicas
Efectos de resonancia
Colocación de relleno
Factores de seguridad
Muros de contención

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Al revisar críticamente los métodos pseudo-estáticos, se demuestra que aproximar la presión del suelo en la cara vertical de un talón corto (-plano) utilizando la solución de Rankine para muros de talón largo induce un error negligible. Se emplea un análisis de elementos finitos para validar los resultados pseudo-estáticos, con simulaciones dinámicas que incorporan excitaciones sísmicas sinusoidales de 1-5 Hz para investigar los efectos de resonancia. Los resultados clave muestran que desestimar el impacto de la colocación de relleno en capas sobre los estados de tensión inicial conduce a estimaciones no conservadoras de la presión activa del suelo. Además, el punto de aplicación de la presión del suelo aumenta significativamente durante un fuerte temblor, y aunque los factores de seguridad transitorios contra deslizamientos y vuelcos pueden caer por debajo de 1.0 durante eventos sísmicos, el análisis de deformación residual sugiere que esto no conduce necesariamente al colapso. Se produce una amplificación significativa de los momentos de flexión y mayores reducciones en los factores de seguridad post-terremoto cuando la frecuencia de entrada se aproxima a la frecuencia natural de un muro. Finalmente, el artículo propone estrategias de prevención de resonancia para el diseño sísmico de muros de contención en voladizo, una metodología que incorpora los efectos de construcción en la modelización del campo de tensiones inicial, y recomendaciones para seleccionar factores de seguridad efectivos.

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