Solución de capacidad de carga sísmica para zapatas corridas en suelos no saturados con enfoque pseudo-dinámico modificado
Autores: Xu, Sheng; Zhou, De
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Solución de capacidad de carga sísmica para zapatas corridas en suelos no saturados con enfoque pseudo-dinámico modificado
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ingeniería matemática
Suelo no saturado
Capacidad de carga sísmica
Análisis de límites
Cimentaciones superficiales de franja
Pseudo-dinámica modificada
Enfoque MPD
Disipación de energía interna
Esfuerzo efectivo
Esfuerzo de succión
Fórmula de capacidad de carga
Programación Cuadrática Secuencial
Estudio paramétrico
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En matemáticas de ingeniería, la naturaleza no saturada del suelo tiene un impacto significativo en la solución de la capacidad de carga sísmica. Sin embargo, generalmente ha sido ignorada en la literatura publicada hasta la fecha. Basado en el enfoque cinemático del análisis límite, el presente estudio propone un método para calcular la capacidad de carga de cimentaciones superficiales ubicadas en suelos no saturados, tomando como ejemplos cuatro tipos comunes de suelos. El enfoque pseudo-dinámico modificado (MPD) se utiliza para calcular las fuerzas sísmicas que varían con el tiempo y el espacio, y se utiliza el método de suma por capas para derivar la potencia generada por las fuerzas sísmicas. En el cálculo de la disipación de energía interna, este artículo introduce el esfuerzo efectivo basado en el esfuerzo de succión para derivar la expresión de cohesión a diferentes profundidades. La fórmula analítica de la capacidad de carga se obtiene mediante el principio de trabajo virtual, y su valor se optimiza mediante el algoritmo de Programación Cuadrática Secuencial (SQP). Para verificar la validez del método propuesto, los resultados actuales se comparan con las soluciones publicadas hasta ahora y se obtiene un buen acuerdo. Finalmente, se realiza un estudio paramétrico para investigar la influencia de diferentes tipos de parámetros en la capacidad de carga.
Descripción
En matemáticas de ingeniería, la naturaleza no saturada del suelo tiene un impacto significativo en la solución de la capacidad de carga sísmica. Sin embargo, generalmente ha sido ignorada en la literatura publicada hasta la fecha. Basado en el enfoque cinemático del análisis límite, el presente estudio propone un método para calcular la capacidad de carga de cimentaciones superficiales ubicadas en suelos no saturados, tomando como ejemplos cuatro tipos comunes de suelos. El enfoque pseudo-dinámico modificado (MPD) se utiliza para calcular las fuerzas sísmicas que varían con el tiempo y el espacio, y se utiliza el método de suma por capas para derivar la potencia generada por las fuerzas sísmicas. En el cálculo de la disipación de energía interna, este artículo introduce el esfuerzo efectivo basado en el esfuerzo de succión para derivar la expresión de cohesión a diferentes profundidades. La fórmula analítica de la capacidad de carga se obtiene mediante el principio de trabajo virtual, y su valor se optimiza mediante el algoritmo de Programación Cuadrática Secuencial (SQP). Para verificar la validez del método propuesto, los resultados actuales se comparan con las soluciones publicadas hasta ahora y se obtiene un buen acuerdo. Finalmente, se realiza un estudio paramétrico para investigar la influencia de diferentes tipos de parámetros en la capacidad de carga.