Módulos de reacción del subsuelo derivado de iteraciones
El programa permite el cálculo automático de los módulos de reacción del subsuelo desde las características de deformación del suelo por procesos de iteración. El procedimiento de construcción se basa en el supuesto de que la deformación de la elasticidad del subespacio caracterizado por el módulo de deformación Edef [MPa] cuando cambia el estado de tensión asociado con el cambio de la presión de la tierra es lo mismo que la deformación de la pared subterránea.
El objetivo sin embardo, es encontrar los valores de kh [MN/m3] para que la continuidad de la deformación de la pared y el suelo adyacente se mantengan. Las deformaciones plásticas de la estructura no se consideran cuando se realiza el análisis con kh iteraciones manuales. Mientras el modulo kh cuando se considera la iteración automática de la deformación plástica de la estructura Este enfoque es esquemáticamente despejado por cálculo de los módulos de reacción de subsuelo en ith segmentos de una pared libre de anclajes. (ver figura).
Determinación de los módulos de reacción del subsuelo en el segmento ith
Por el cambio de tensión σr - σ el programa determina cargas uniformes σol [MPa] de distintos segmentos de la estructura. Luego, se calcula del cambio general de la tensión pasada al segmento ith (
[MPa*m]). El cambio es causado por carga adicional del cuerpo del suelo debido a los segmentos 1 to n (σol,1 - σol,n). El cambio general del cambio de tensión Δσi se reduce por la fuerza de la estructura mi*σor,i [MPa]. El nuevo valor de la constante de rigidez sigue la siguiente forma:
Donde: | Edef | - | Modulo de deformación del subespacio elástico |
σol | - | Carga uniforme aplicada a los segmentos de la estructura | |
| - | Cambios generales de la tensión detrás de ith segmentos de la estructura |
El cambio de la tensión dentro del cuerpo del suelo es determinado según Boussinesque. Ingresando nuevos valores de k directamente dentro del nuevo cálculo causará una iteración inestable, por lo tanto, el valor de k que se introduce en el nuevo análisis de muros es determinado desde el valor original de kp y el nuevo valor de kn de los módulos de reacción del subsuelo.
Donde: | kp | - | Valor original del modulo de reacción de subsuelo |
kn | - | Nuevo valor de modulo de reacción del subsuelo |
Modulo máximo de reacción del subsuelo de la ith capa limita con el valor:
Donde: | Edef,i | - | Modulo de deformación de la ith capa |
El proceso de iteración utilizado cuando calculamos el modulo de reacción del subsuelo es el siguiente:
1) | Determina la matriz de valores de influencia para obtener valores de cambio de tensión en la profundidad del cuerpo del suelo que pasa por ith segmentos de la estructura debido a la sobrecarga causada por el cambio de tensión en otros segmentos. |
2) | Se ingresa la primera aproximación de los módulos kh en la parte frontal del muro - se supone una distribución triangular de valores en el talón del muro kh = 10 MN/m3. |
3) | Se realiza el análisis del muro (muro pantalla). |
4) | Se calculan nuevos valores de kh y se determinan nuevos valores para el próximo análisis. |
5) | El cuadro de diálogo para controlar las iteraciones aparecen y el programa se reanudara hasta el siguiente comando. Si la siguiente iteración n es seleccionada, el paso 3 y 4 se repiten n veces hasta llegar nuevamente al paso 5. El análisis finaliza en el cuadro de diálogo presionando el botón "Stop". |
El proceso iterativo es controlado por el usuario - quien tiene que decidir si los resultados tienen sentido. Proceso iterativo automático se realiza sin ingresar nuevas iteraciones para el cálculo del módulo. kh.
Bibliografía:
Bartak J.: Progresivni postupy navrhovani pazenych stavebnich jam, VUT Brno, 1991.