Modelación numérica de la capacidad portante de cimentaciones superficiales en suelos fisurados. Comparación con resultados experimentales
Trabajo de grado - Maestría
2023
El presente estudio analiza la capacidad portante de un suelo en condición saturada y parcialmente saturada en presencia de fisuras generadas por el fenómeno de desecación, por medio de modelos numéricos empleando el programa de elementos finitos Plaxis 2D. Se implementa el modelo constitutivo Cam Clay Modificado y el modelo constitutivo MohrCoulomb, utilizando el modelo Van Genuchten para el comportamiento del agua en el suelo. Por otra parte, se determina la capacidad portante de manera analítica empleando la ecuación propuesta por Vanapalli y Mohamed (2007). A partir del trabajo de Lozada (2015), se tomaron los resultados de los modelos físicos a escala reducida elaborados por esta autora y se compararon con los que se obtuvieron en las modelaciones numéricas presentados en esta investigación. Como resultado de la investigación, con el modelo Mohr – Coulomb si se logró la tendencia esperada, es decir, el aumento de la capacidad portante con las fisuras de desecación, si bien cabe resaltar que dicha tendencia fue sobrestimada. No sucedió lo mismo con el modelo Cam Clay modificado, por cuanto no se evidencio el aumento de la capacidad portante debido a que a que este no presenta un acoplamiento total de la succión con el modelo constitutivo. Lo anterior permite concluir que con el modelo Mohr – Coulomb se puede obtener un acoplamiento adecuado de la succión y la profundidad de la fisura. Sin embargo, como sobrestimo la capacidad portante, es necesario validar el procedimiento de obtención de los parámetros, ya que estos fueron tomados indirectamente de los modelos físicos a escala reducida. En cuanto al modelo analítico, sí se obtuvo la tendencia esperada, de una manera más cercana a lo previsto en la investigación de Lozada (2015). The present study analyzes the bearing capacity of a soil in a saturated and partially saturated condition in the presence of cracks generated by the desiccation phenomenon, through numerical models using the Plaxis 2D finite element program. The Modified Cam Clay constitutive model and the MohrCoulomb constitutive model are implemented, using the Van Genuchten model for the behavior of water in the soil. On the other hand, the bearing capacity is determined analytically using the equation proposed by Vanapalli and Mohamed (2007). Based on the work of Lozada (2015), the results of the reduced-scale physical models prepared by this author were taken and compared with those obtained in the numerical modeling presented in this research. As a result of the investigation, with the Mohr - Coulomb model the expected trend was achieved, that is, the increase in bearing capacity with desiccation fissures, although it should be noted that said trend was overestimated. The same did not happen with the modified Cam Clay model, since the increase in bearing capacity was not evidenced because it does not present a total suction coupling with the constitutive model. The foregoing allows us to conclude that with the Mohr - Coulomb model an adequate coupling of the suction and the depth of the crack can be obtained. However, as I overestimate the bearing capacity, it is necessary to validate the procedure for obtaining the parameters, since these were taken indirectly from the physical models on a reduced scale. As for the analytical model, the expected trend was obtained, in a manner closer to that predicted in the research by Lozada (2015).
Descripción:
Torres Mahecha, Andrés Camilo-2022.pdf
Título: Torres Mahecha, Andrés Camilo-2022.pdf
Tamaño: 2.423Mb
PDFLEER EN FLIP
Descripción: Autorización.pdf
Título: Autorización.pdf
Tamaño: 941.4Kb
PDF
Descripción: Anexo.pdf
Título: Anexo.pdf
Tamaño: 788.6Kb
PDFLEER EN FLIP
Título: Torres Mahecha, Andrés Camilo-2022.pdf
Tamaño: 2.423Mb
PDFLEER EN FLIP
Descripción: Autorización.pdf
Título: Autorización.pdf
Tamaño: 941.4Kb
Descripción: Anexo.pdf
Título: Anexo.pdf
Tamaño: 788.6Kb
PDFLEER EN FLIP