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Efectos dinámicos de interacción suelo-estructura en edificios fundados sobre elementos de refuerzo vertical

Autores: Jiménez, Guillermo A. López; Dias, Daniel

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efectos dinámicos de interacción suelo-estructura en edificios fundados sobre elementos de refuerzo vertical


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Civil y Estructural

Palabras clave

Fundación de pilotes
Sistema de inclusiones rígidas
Interacción suelo-estructura
Edificios de mediana altura
Modelos numéricos
Respuesta sísmica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La cimentación de pilotes es una técnica efectiva para soportar edificios en presencia de suelos blandos y áreas sísmicas. Más recientemente, el sistema de inclusiones rígidas también se ha utilizado para fundar edificios. Ambos sistemas aumentan la capacidad de carga del suelo y permiten reducir los asentamientos totales y diferenciales en la estructura. Sin embargo, el estudio de estos sistemas de manera completa y precisa implica considerar la interacción suelo-estructura (SSI). Con el fin de investigar el impacto de diferentes condiciones de la punta de los pilotes (incluyendo la colocación sobre suelo duro, un anclaje y pilotes flotantes) en la respuesta de edificios de mediana altura, se analizan y comparan modelos numéricos con un edificio de marco de 5 plantas fundado en el sistema de inclusiones (suelo-inclusión-plataforma-estructura) con el sistema de pilotes (suelo-pilote-estructura). Se desarrollaron modelos numéricos de diferencias finitas completamente acoplados utilizando Flac 3D. Se consideró la influencia de las características dinámicas de la estructura analizando edificios de diferentes alturas (de 3 a 7 plantas). Se utiliza el modelo elástico lineal perfectamente plástico con un criterio de falla de Mohr-Coulomb para representar el comportamiento del suelo. Se presentan valores de los desplazamientos laterales máximos, de los desplazamientos entre plantas y de la distribución de fuerzas cortantes en los edificios, así como el balanceo de la cimentación. En cuanto a las cimentaciones, se comparan los esfuerzos y desplazamientos para los diferentes sistemas. Los resultados muestran que el tipo de condición de soporte influye en la respuesta sísmica del edificio y en los esfuerzos y desplazamientos en los elementos rígidos, dependiendo del sistema de cimentación. Los esfuerzos a nivel de la punta en los elementos rígidos están altamente influenciados por las condiciones de soporte, pero hay solo una ligera influencia de la conexión en la cabeza.

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