Tesis:
Nuevo modelo elastoplástico para suelos granulares y su aplicación mediante elementos finitos a problemas con simetría axial
- Autor: RODRIGUEZ ROA, Fernando
- Título: Nuevo modelo elastoplástico para suelos granulares y su aplicación mediante elementos finitos a problemas con simetría axial
- Fecha: 1977
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: SIN DEPARTAMENTO DEFINIDO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SERRANO GONZALEZ, Alcibiades
- Resumen: A pesar de ser la Mecánica del Suelo una ciencia relativamente moderna, resulta evidente que el avance y los progresos realizados hasta la fecha son realmente notables. No obstante, aún quedan grandes lagunas o vacíos en el conocimiento de las relaciones constitutivas básicas, que podríamos catalogar como el conocimiento primario de los suelos. Dicho factor es de importancia capital, ya que de poco sirven las poderosas herramientas de cálculo que significan los métodos numéricos disponibles hoy en día, gracias al gran desarrollo tecnológico alcanzado por los computadores, si no conocemos la esencia misma o fundamento del problema. La teoría de la Clam Clay ha supuesto una gran incorporación a la platicidad aplicada al estudio de los suelos arcillosos, sin embargo, el estado actual del conocimiento sobre el comportamiento de las arenas, está más retrasado. Por ello que, uno de los principales fines perseguidos por esta Tesis es tratar de acercanos más al verdadero comportamiento de este tipo de suelos, objetivo a nuestro juicio ha sido plenamente alcanzado, al aportar un nuevo modelo elastoplástico basado prescisamente en la observación de resultados experimentales, y que permite tener en cuenta, a diferencia de otras teorías, el efecto de la tensión principal intermedia y la dilatancia. Aprovechando el nuevo modelo, se determinan las relaciones incrementales tensión-deformación para zonas que se encuentran en estado de fluxión plástica contenida. Dichas relaciones se han desarrollado para problemas con simetría axial. Se ha elaborado además un programa para el computador electrónico, en lenguaje FORTRAN IV, nivel G, capaz de calcular por el método de elementos finitos, los corrimientos, estado tensodeformacional y capacidad portante del suelo, cuando éste es solicitado por cimentaciones superficiales o profundas. El suelo puede estar formado por uno o más estratos de arena, y las cimentaciones profundas pueden adoptar formas cualesquiera. La única restricción es que, tanto el terreno como la estructura, constituyan un sistema axil-simétrico con un eje se simetría común. El algoritmo de cáculo empleado, tiene la particularidad de tranformar el problema tridimensional en uno equivalente en dos dimensiones, con las consiguientes ventajas de ahorro de memoria y tiempo de cálculo de computador. Se incluye una interesante variante en el estudio de la interfacies suelo-estructura, la cual representa otro de los aportes de esta Tesis, y que permite trabajar directamente con la acción de la estructura sobre el terreno, eliminando del proceso de cáculo, el elemento finito de la interfacies. Los nodos de la malla en que se ha dividido el terreno, que están en contacto con la cimentación, tiene desplazamientos libres, siendo posible incluso que el suelo se separe de ella en caso de existir tracciones en alguna zona de la interfacies. La utilidad y justificación del tema que hemos estudiado, es obvia. La Mecanica del Suelo, nace, se fundamenta, y se desarrolla, a partir de las características constitutivas del terreno. De ahí que todo prgreso alcanzado en este sentido, por sí solo justifica una Tesis Doctoral. Por otra parte, con miras a mostrar la eficacia del nuevo modelo se aplica éste a problemas mas concretos, analizando aspectos que hasta ahora, por lo menos en conocimiento del autor, no habían sido abordados. Finalmente cabe señalar, que el programa de cálculo desarrollado, no solo representa un instrumento de gran valía en la resolución de problemas específicos de la ingeniería geotécnica, sino que deja abierto el camino a promisorias investigaciones, algunas de las cuales se vislumbran en forma practicamente inmediata