El uso de inyección de poliuretano como método de aislamiento sísmico geotécnico en aplicaciones a gran escala: un estudio numérico
Autores: Gatto, Michele Placido Antonio; Lentini, Valentina; Castelli, Francesco; Montrasio, Lorella; Grassi, Davide
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El uso de inyección de poliuretano como método de aislamiento sísmico geotécnico en aplicaciones a gran escala: un estudio numérico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Análisis
Inyecciones de poliuretano
Respuesta sísmica
Suelos no cohesivos
Elemento finito
Rigidez.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Este documento analiza el efecto de las inyecciones de poliuretano en la respuesta sísmica superficial de suelos sin cohesión. Para este propósito, se realizaron análisis numéricos dinámicos por elementos finitos a través de GiD + OpenSees. Tanto el suelo como el material compuesto, resultante de la expansión del poliuretano inyectado, se modelaron con un modelo constitutivo no lineal y histerético. Basado en el porcentaje de poliuretano, se consideró una homogeneización de las características para el material compuesto: lineal para la densidad y el amortiguamiento, y exponencial (calibrado experimentalmente) para la rigidez. Un coeficiente de expansión cuantifica cuánto se expande el poliuretano inyectado: se consideraron tres coeficientes de expansión, cada uno relacionado con una densidad diferente de poliuretano. Para la evaluación de la rigidez de la espuma, se utilizó una correlación lineal entre rigidez y densidad, derivada después de pruebas de impacto. Los resultados mostraron que el poliuretano reduce las aceleraciones superficiales proporcionalmente a la relación de su impedancia sísmica y porcentaje volumétrico con respecto a la impedancia sísmica del suelo y el volumen total. Esta es una indicación preliminar para el diseño de inyecciones de poliuretano en suelos sin cohesión para la reducción de la aceleración sísmica.
Descripción
Este documento analiza el efecto de las inyecciones de poliuretano en la respuesta sísmica superficial de suelos sin cohesión. Para este propósito, se realizaron análisis numéricos dinámicos por elementos finitos a través de GiD + OpenSees. Tanto el suelo como el material compuesto, resultante de la expansión del poliuretano inyectado, se modelaron con un modelo constitutivo no lineal y histerético. Basado en el porcentaje de poliuretano, se consideró una homogeneización de las características para el material compuesto: lineal para la densidad y el amortiguamiento, y exponencial (calibrado experimentalmente) para la rigidez. Un coeficiente de expansión cuantifica cuánto se expande el poliuretano inyectado: se consideraron tres coeficientes de expansión, cada uno relacionado con una densidad diferente de poliuretano. Para la evaluación de la rigidez de la espuma, se utilizó una correlación lineal entre rigidez y densidad, derivada después de pruebas de impacto. Los resultados mostraron que el poliuretano reduce las aceleraciones superficiales proporcionalmente a la relación de su impedancia sísmica y porcentaje volumétrico con respecto a la impedancia sísmica del suelo y el volumen total. Esta es una indicación preliminar para el diseño de inyecciones de poliuretano en suelos sin cohesión para la reducción de la aceleración sísmica.