Investigación Experimental de los Efectos de la Profundidad de Incrustación en el Comportamiento de Balanceo de Fundaciones
Autores: Moradi, Mohamadali; Khezri, Ali; Mir Mohammad Hosseini, Seyed Majdeddin; Park, Hongbae; Lee, Daeyong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación Experimental de los Efectos de la Profundidad de Incrustación en el Comportamiento de Balanceo de Fundaciones
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Fundaciones
Profundidad de empotramiento
Mecanismos de deformación del suelo
Carga lateral
Comportamiento de balanceo
Demandas estructurales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las fundaciones superficiales que soportan estructuras de gran altura a menudo están sujetas a cargas laterales extremas debido al viento y a actividades sísmicas. Los comportamientos no lineales del sistema suelo-fundación, como el levantamiento de la fundación o la movilización de la capacidad de carga (es decir, el comportamiento de balanceo), pueden actuar como mecanismos de disipación de energía, reduciendo potencialmente las demandas estructurales. Sin embargo, tales méritos pueden lograrse a expensas de grandes deformaciones residuales y asentamientos, que están influenciados por varios factores. Un factor clave que tiene una gran influencia en los mecanismos de deformación del suelo durante el balanceo es la profundidad de empotramiento de la fundación. Este aspecto de las fundaciones en balanceo se investiga en este estudio bajo diferentes densidades de subrasante y factores de seguridad verticales iniciales (FSv), utilizando la técnica PIV y la instrumentación adecuada. Se realizaron una serie de pruebas cíclicas lentas a escala reducida utilizando un modelo de estructura de un grado de libertad (SDOF). Este estudio examina primero los mecanismos de deformación de las fundaciones de tira con relaciones de profundidad a ancho (D/B) de 0, 0.25 y 1, y luego explora los efectos de la profundidad de empotramiento en el rendimiento de las fundaciones cuadradas, evaluando la capacidad de momento, el asentamiento, la capacidad de recentrado, la rigidez rotacional y las características de amortiguamiento. Los resultados demuestran que el mecanismo de deformación predominante de la masa de suelo transita de un mecanismo de cuña en fundaciones superficiales a un mecanismo de cuchara en fundaciones empotradas. Aumentar la profundidad de empotramiento mejora las capacidades de recentrado, reduce el amortiguamiento, disminuye el asentamiento, aumenta la rigidez rotacional y mejora la capacidad de momento de las fundaciones. Esta exploración integral del rendimiento de las fundaciones y los mecanismos de deformación del suelo, considerando diferentes profundidades de empotramiento, valores de FSv y densidades relativas del suelo, ofrece perspectivas para optimizar el rendimiento de las fundaciones en balanceo bajo condiciones de carga lateral.
Descripción
Las fundaciones superficiales que soportan estructuras de gran altura a menudo están sujetas a cargas laterales extremas debido al viento y a actividades sísmicas. Los comportamientos no lineales del sistema suelo-fundación, como el levantamiento de la fundación o la movilización de la capacidad de carga (es decir, el comportamiento de balanceo), pueden actuar como mecanismos de disipación de energía, reduciendo potencialmente las demandas estructurales. Sin embargo, tales méritos pueden lograrse a expensas de grandes deformaciones residuales y asentamientos, que están influenciados por varios factores. Un factor clave que tiene una gran influencia en los mecanismos de deformación del suelo durante el balanceo es la profundidad de empotramiento de la fundación. Este aspecto de las fundaciones en balanceo se investiga en este estudio bajo diferentes densidades de subrasante y factores de seguridad verticales iniciales (FSv), utilizando la técnica PIV y la instrumentación adecuada. Se realizaron una serie de pruebas cíclicas lentas a escala reducida utilizando un modelo de estructura de un grado de libertad (SDOF). Este estudio examina primero los mecanismos de deformación de las fundaciones de tira con relaciones de profundidad a ancho (D/B) de 0, 0.25 y 1, y luego explora los efectos de la profundidad de empotramiento en el rendimiento de las fundaciones cuadradas, evaluando la capacidad de momento, el asentamiento, la capacidad de recentrado, la rigidez rotacional y las características de amortiguamiento. Los resultados demuestran que el mecanismo de deformación predominante de la masa de suelo transita de un mecanismo de cuña en fundaciones superficiales a un mecanismo de cuchara en fundaciones empotradas. Aumentar la profundidad de empotramiento mejora las capacidades de recentrado, reduce el amortiguamiento, disminuye el asentamiento, aumenta la rigidez rotacional y mejora la capacidad de momento de las fundaciones. Esta exploración integral del rendimiento de las fundaciones y los mecanismos de deformación del suelo, considerando diferentes profundidades de empotramiento, valores de FSv y densidades relativas del suelo, ofrece perspectivas para optimizar el rendimiento de las fundaciones en balanceo bajo condiciones de carga lateral.