Definiciones
Dr. Alejo O. Sfriso Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA
materias.fi.uba.ar/6408 latam.srk.com www.aosa.com.ar
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Definiciones
Karl Terzaghi (1883-1963)
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Libros fundamentales (y fundadores) • Erdbaumechanik (1925) • Mecánica Teórica de los Suelos (1934) • Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica (1948, 1963, 1996) (http://www.igb.tuwien.ac.at/uploads/p ics/terzaghi_marke_01.jpg)
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Definiciones
Terzaghi – Peck, Prólogo a la primera edición, 1948 “Desafortunadamente las actividades de investigación en mecánica de suelos... distrajeron la atención de muchos investigadores y docentes de las múltiples limitaciones impuestas por la naturaleza a la aplicación de la matemática a los problemas de ingeniería de tierras... En la inmensa mayoría de los casos no se necesita más que una predicción grosera, y si dicha predicción no puede ser realizada con medios simples, no puede ser realizada en absoluto”
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(Terzaghi 1948)
Definiciones
Terzaghi – Peck, Prólogo a la tercera edición, 1996
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“En el medio siglo que transcurrió... la investigación... ha permanecido inalterada, y se ha acumulado una vasta literatura referida a las propiedades de los suelos... Por lo tanto, hoy puede no ser cierto que si una predicción no puede ser realizada con medios simples, no puede ser realizada en absoluto. Como contrapartida de este progreso, es cada vez más importante que la elección de las propiedades de los suelos usadas en el análisis esté basada en un conocimiento fundamentalmente correcto del comportamiento de los suelos”
(Peck 1996)
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Definiciones
Geomecánica computacional
Mecánica computacional: Simulación del comportamiento mecánico de materiales mediante técnicas computacionales Geomecánica computacional: Mecánica computacional aplicada a geomateriales • Suelos • Rocas • Hormigones • Materiales pulverulentos (cementos, pinturas en polvo, etc.)
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Definiciones
Geomecánica computacional
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Geotecnia: resistencia de materiales • muchas hipótesis simplificativas sobre materiales y geometría • fórmulas analíticas “universales” Geomecánica Computacional: mecánica del continuo • menos hipótesis sobre materiales y geometría • resultados numéricos válidos caso a caso
Geotecnia
G. Computacional )nwod( pu delacs ,dleif tnemecalpsid latnemercnI
(Macari 1998)
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Definiciones
Geomecánica computacional
Métodos analíticos: geometría simple, material simple: una formula ∑ 𝑀& 𝐹𝑆 = ∑ 𝑀( USACE EM 1110-2-1902
Métodos numéricos: geometría compleja, material complejo: un número
𝐹𝑆 = 1.62
Undrained E
(a)
7 i i >
I ’19 Kips-irl/in
Moment
Modelos de resortes vs geomecánica computacional
LEGEND: ●
O
ELEMENT
\
SPRING
e
HINGE
BEAM-SPRING
SHOWN
FCR
SEE
DETAIL
1.
Definiciones
CLARITY.
MCOEL
~
\
SPRINGS
NOT
En los modelos de resortes la única “estructura” es el hormigón • Barras o placas elásticas o elasto-plásticas • Geomateriales reemplazados por cargas y resortes % • Se calcula el equilibrio de la estructura con sus apoyos (el terreno) y cargas (¡el terreno!)
G
INITIAL
PRECAST
CONCRETELINING
i 0.93 Kips/in
23
Shear Force
Mo
RIGID LINK TYP
-1 4 ZJ -F
FINAL
LINING
.—
E
CAST-IN-PLACE
CONCRETE
RADIAL
(USACE DETAIL 1
SPRING
TYP
TANGENTIAL SPRING,
TYP
ETL 1110-2-544)
Figure 9-3. Descretization of a two-pass lining system for analysis
(b) Steady State
I i i
~
8
A&
Maximum Va
NOTE: TANGENTIAL
NOOE
I 11
I i i 1
)1
0
i3 fipdin Hal
Force
Moment,
Figure 9-4. Figure 9-3
thrust
S
and shear d
Moments and forces
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Definiciones
Modelos de resortes vs geomecánica computacional En la geomecánica computacional tanto el terreno como el hormigón son estructuras • Los materiales son elastovisco-plásticos o discontinuos • Los elementos estructurales son barras, placas, cables, membranas o 3D • Los geomateriales son elementos 2D o 3D • Se calcula el equilibrio entre sólidos en contacto
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Definiciones
Cuando conviene emplear métodos numéricos en geotecnia
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Cuando • Geometría o geología compleja • Materiales complejos • Solución depende de tensión in situ • Análisis inverso Para estimar • Efecto de secuencias constructivas • Deformaciones • Umbrales de programa de monitoreo • Mecanismos de falla Potts, Axelsson, Grande, Schweiger and Long (2002). Guidelines for the use of advanced numerical analysis. Telford. ISBN-13: 978-0727731258
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