Análisis sísmico de un túnel rectangular sumergido, utilizando el programa Plaxis 2D

Abstract

Esta investigación presenta el análisis sísmico de un túnel vial rectangular excavado a cielo abierto y sumergido, considerando la interacción suelo-estructura con el programa PLAXIS 2D. Para el análisis de la respuesta sísmica de la estructura enterrada, se emplearon 8 registros sísmicos, ajustados al espectro de respuesta de diseño en roca (Sitio Clase B) para un periodo de retorno de 1000 años, según AASHTO, 2017. Se realizaron análisis unidimensionales de respuesta de sitio, lineales equivalentes y no lineales, con el programa DEEPSOIL. Con los resultados de estos análisis, se calibró el modelo esfuerzo-deformación bidimensional en PLAXIS 2D. Luego se modeló el túnel para diferentes profundidades de 1 a 4 m. Finalmente, se compararon los resultados de PLAXIS 2D con los métodos de Mononobe-Okabe y Racking. Se encontró que, en general, la envolvente de estos dos métodos produce momentos flectores y fuerzas cortantes similares a los obtenidos con PLAXIS 2D.

This study presents the seismic analysis of an immersed rectangular cut-and-cover road tunnel, considering soil-structure interaction in PLAXIS 2D. For the seismic response analysis of the buried structure, 8 ground motions were considered, adjusted to match the design response spectrum on rock (Site Class B) for 1000-year return period, according to AASHTO, 2017. One-dimensional site response analyses, using equivalent linear and non-linear approaches, were conducted in DEEPSOIL. From these analysis results, the two-dimensional stress-strain model in PLAXIS 2D was calibrated. Then the tunnel was modeled for different depths from 1 to 4 m. Finally, the results from PLAXIS 2D were compared to the Mononobe-Okabe and Racking methods. It was found that, in general, the envelope of these two methods produces bending moments and shear forces similar to those obtained with PLAXIS 2D.