Modelado Numérico del Efecto de la Desaturación en la Mitigación del Peligro de Licuación
Autores: Nateghi, Ataollah; El Shamy, Usama
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado Numérico del Efecto de la Desaturación en la Mitigación del Peligro de Licuación
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Terremoto
Licuación
Saturación
Materiales granulares
Presión de poro
Desaturación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La licuación inducida por terremotos siempre es una preocupación cuando el suelo cerca de la superficie de un sitio está compuesto de arena saturada relativamente suelta. Uno de los métodos de mitigación de la licuación es inducir burbujas de gas en el depósito para reducir el grado de saturación. Se presenta un modelo acoplado a escala de poros para investigar la resistencia a la licuación de materiales granulares desaturados. El fluido multifásico, que imita el comportamiento del aire y el agua, se modela utilizando el método de Boltzmann en red de un solo componente multifásico. La fase sólida se modela utilizando el método de elementos discretos. El marco acoplado se utilizó para estudiar el comportamiento de un depósito de suelo con diferentes grados de saturación del 100%, 92% y 82% durante una carga sísmica. Según los resultados de las simulaciones realizadas, la licuación ocurrió en el depósito granular completamente saturado y no se observó en ninguna parte a profundidad en los depósitos desaturados. También se ha encontrado que reducir el nivel de saturación del 100% al 92% afecta significativamente el comportamiento. En los depósitos desaturados, se observaron un mayor número promedio de coordinación, una menor acumulación de presión de poro y una desaceleración más lenta del esfuerzo efectivo en comparación con los depósitos completamente saturados. Sin embargo, resultó que una reducción adicional en el grado de saturación del 92% al 82% no tiene un impacto significativo en los parámetros calculados.
Descripción
La licuación inducida por terremotos siempre es una preocupación cuando el suelo cerca de la superficie de un sitio está compuesto de arena saturada relativamente suelta. Uno de los métodos de mitigación de la licuación es inducir burbujas de gas en el depósito para reducir el grado de saturación. Se presenta un modelo acoplado a escala de poros para investigar la resistencia a la licuación de materiales granulares desaturados. El fluido multifásico, que imita el comportamiento del aire y el agua, se modela utilizando el método de Boltzmann en red de un solo componente multifásico. La fase sólida se modela utilizando el método de elementos discretos. El marco acoplado se utilizó para estudiar el comportamiento de un depósito de suelo con diferentes grados de saturación del 100%, 92% y 82% durante una carga sísmica. Según los resultados de las simulaciones realizadas, la licuación ocurrió en el depósito granular completamente saturado y no se observó en ninguna parte a profundidad en los depósitos desaturados. También se ha encontrado que reducir el nivel de saturación del 100% al 92% afecta significativamente el comportamiento. En los depósitos desaturados, se observaron un mayor número promedio de coordinación, una menor acumulación de presión de poro y una desaceleración más lenta del esfuerzo efectivo en comparación con los depósitos completamente saturados. Sin embargo, resultó que una reducción adicional en el grado de saturación del 92% al 82% no tiene un impacto significativo en los parámetros calculados.