Segunda Sesión MIDAS ELITE

Análisis Dinámico –UBC Sand

Christian Ledezma, PhD

Álvaro Gutiérrez, MS

Pontificia Universidad Católica de Chile

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01 Introducción

02 Modelamiento Numérico

03 Resultados

Contenido

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INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCIÓN

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• Transformation of a granular material from a solid to a liquefied state as a consequence of increased pore-pressure and reduced effective stress (Marcuson, 1978)

(After Youd, 1992)

INTRODUCCIÓN

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(Ishihara, 1985)

INTRODUCCIÓN

6

INTRODUCCIÓN

7

INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCIÓN

ALCANCES DEL ESTUDIO

- Caracterización geotécnica

- Modelos numéricos dinámicos- Elementos finitos -> Midas- Diferencias finitas -> FLAC

- Modelos 2D vs 3D

- Modelo licuefacción – UBC Sand

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INTRODUCCIÓN

MODELOS NUMÉRICOS

- Licuefacción - SPT

- Avances e Importancia de Modelos Numéricos

- Empleo de Modelos Numéricos- Estáticos- Dinámicos

- UBC Sand herramienta para Licuefacción- Literatura, Correlaciones, etc.

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• Dos enfoques considerados:• Post-sísmico (FLAC)

• Equilibrio Pre y Post terremoto• Material licuado: n≈0.5, Sur

• Dinámico (Midas GTS NX y FLAC)• Modelos constitutivos capaces de capturar licuefacción• UBCSAND (Modelo 1), PM4SAND (Modelo 2), y UBCHYST+FISH (Modelo 3)

MODELAMIENTO NUMÉRICO

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MODELAMIENTO NUMÉRICO

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

• 6 ensayos SPT -> Modelos licuefacción

• Estratigrafía -> Capas licuables

• Ensayos de laboratorio y velocidad de ondas de corte

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MODELAMIENTO NUMÉRICO

ELEMENTOS DEL MODELO

• Suelos no licuables -> Mohr-Coulomb

• Suelos licuables -> UBC Sand

• Pilotes -> Elementos Pile (FLAC) y Embedded Beam (GTS NX)

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MODELAMIENTO NUMÉRICO – GTS NX

Free Field Free Field

Damper+Sismo

Elementos <1m

Capa Licuable

Grava

Estribo

Relleno

Embedded Beam

• Considerar tamaño máximo de elementos• Borde Free Field • Base Damper, evitar reflexiones

• Considerar amortiguamiento material• Aplicación sismo base

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CALIBRACIÓN MODELOS CONSTITUTIVOS

• Calibración de modelos -> N-SPT

MODELAMIENTO NUMÉRICO

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CALIBRACIÓN MODELOS CONSTITUTIVOS

• Calibración de modelos -> N-SPT• Comparación capa licuable con UBCSAND entre Flac y Midas.

MODELAMIENTO NUMÉRICO

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CALIBRACIÓN MODELOS CONSTITUTIVOS

MODELAMIENTO NUMÉRICO

• Parámetros de MIDAS.

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RESULTADOS CONDICIÓN POST-SÍSMICA

• No captura el fenómeno• Subestima esfuerzos y desplazamientos

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

MIDAS GTS NX FLAC

Momento flector

Zonas licuadas

Momento flector

Zonas licuadas

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

MIDAS GTS NX

Aceleraciones registradas20

0 seg 5 seg 10 seg

15 seg 20 seg

RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

MIDAS GTS NX

Evolución aumento presión de poros

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

MIDAS GTS NX

Zonas con máxima deformación por corte

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

MIDAS GTS NX vs FLAC

Video 1

Video 2

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• Resultado sobrepresión de poros

RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

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• Resultado desplazamiento lateral (m)

RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA

• Resultado momento flector post-sísmico (N-m)

• Resultado momento flector (N-m)

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA 3D

MIDAS GTS NX

t=20seg t=30segt=0seg

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA 3D

Desplazamientos laterales

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA 3D

Momento flector en los pilotes

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RESULTADOS CONDICIÓN DINÁMICA 3D

Movimiento del talud

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MODELAMIENTO 2D Y 3D

7. CONCLUSIONES

• Efectos inerciales en el diseño

• Capturar licuefacción con modelos constitutivos

• Resultados correlacionan bien con lo observado en terreno

• Inclinación de las capas en el corrimiento lateral

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