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Modelando el Comportamiento de Endurecimiento de la Arena Sujeta a Carga Dinámica

Autores: Ahmad, Majd; Ray, Richard

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Modelando el Comportamiento de Endurecimiento de la Arena Sujeta a Carga Dinámica


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Ingeniería geotécnica
Modelos de suelo dinámicos
Condiciones de carga
Suelos sin cohesión
Módulo de corte
Carga cíclica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 13

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En la ingeniería geotécnica, se utilizan modelos de suelo dinámicos para predecir el comportamiento del suelo bajo diferentes condiciones de carga. Esto es crucial para muchos problemas geotécnicos dinámicos relacionados con terremotos, carga de trenes y diseño de cimentaciones de máquinas. Los investigadores coinciden en que, bajo condiciones secas o drenadas, los suelos sin cohesión aumentan su rigidez con cada ciclo de carga. Los modelos de suelo que simulan los comportamientos dinámicos de los suelos a menudo se acoplan con los criterios de Masing. Tales modelos desestiman el impacto del endurecimiento durante la carga cíclica, lo que lleva a una subestimación del módulo de corte. Este estudio investiga el comportamiento de endurecimiento mediante la realización de pruebas de laboratorio en tres tipos de arenas del Danubio utilizando el dispositivo de Corte Simple Torsional de Columna Resonante (RC-TOSS). El aumento en el módulo de corte dinámico con un número creciente de ciclos es sustancial, especialmente para muestras con baja densidad. A veces, el módulo de corte dinámico se duplica cuando se carga a altos niveles de estrés durante más de 50 ciclos. Se introduce un nuevo modelo para simular el comportamiento de endurecimiento de la arena seca cuando se somete a carga torsional cíclica. Se proponen modificaciones para los modelos de Ramberg-Osgood y Hardin-Drnevich y para los criterios de Masing para superar las limitaciones que acompañan a estos modelos debido a la influencia del endurecimiento causado por la carga repetitiva que se ignora. Este modelo puede implementarse en software de elementos finitos y diferencias finitas para resolver problemas geotécnicos dinámicos.

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