Análisis sísmico de estructuras de tierra

Abstract

En nuestros días el proyecto y la construcción de estructuras de tierra son de una gran importancia, pues con ellas se puede satisfacer ciertas necesidades a la población: generación de energía eléctrica y fines de irrigación para las presas de tierra y asegurar el sistema ecológico de su entorno para las presas de relave y terraplenes. Por lo tanto, es necesario utilizar técnicas adecuadas que tomen en cuenta los factores principales que influencian su comportamiento cuando son sometidas bajo cargas sísmicas que permitan asegurar la estabilidad y el futuro funcionamiento de éstas luego del evento. El objetivo de este trabajo es presentar un procedimiento de análisis sísmico para cualquier estructura de tierra basado en métodos y procedimientos que han sido desarrollados y evaluados en años anteriores. Este procedimiento involucra tres etapas de análisis. La primera en donde se aplica el popular método pseudo estático, en donde el factor más importante es la evaluación de un adecuado coeficiente sísmico. La segunda etapa es la referida a los procedimientos simplificados para el cálculo de las deformaciones permanentes, cuyo propósito es asegurar la estabilidad futura de la estructura limitando dicha deformación. La tercera etapa es la que involucra un análisis riguroso de respuesta sísmica, esta es muy necesaria en proyectos de gran envergadura. El desarrollo de este trabajo se ha distribuido en 7 capítulos En el Capítulo 1 se describen las consideraciones sísmicas a tener en cuenta antes de iniciar un análisis sísmico: el peligro sísmico de la zona, el coeficiente sísmico a utilizar y el posible comportamiento de ésta. En el Capítulo 2 se describe el análisis unidimensional de la respuesta sísmica el cual sería parte del análisis riguroso. Aunque este procedimiento es aplicable como un análisis preliminar, es importante cuando no se tiene a la mano otros procedimientos. En el Capítulo 3 se ilustra el análisis bidimensional de la respuesta sísmica, éste también encaja dentro del esquema del análisis riguroso, en el que se describen los algoritmos y procedimientos más importantes que tienen en cuenta los diferentes programas de cómputo que emplean este tipo de análisis. En el Capítulo 4 se describen dos procedimientos simplificados para el cálculo de la aceleración máxima y el periodo natural de las estructuras de tierra. En el Capítulo 5 se describe el análisis pseudo-estático y también los métodos más importantes que permiten el cálculo de las deformaciones permanentes. En el Capítulo 6 se muestra la aplicación de todos estos procedimientos empleando diferentes programas de cómputo a dos presas de tierra que han sido estudiadas en nuestro país. En el Capítulo 7 se presentan las conclusiones y recomendaciones obtenidas a partir del desarrollo de este trabajo.