Interacción suelo estructura en tablestacas

Abstract

Este trabajo final de maestría propone un método incremental de interacción suelo estructura para el diseño de las tablestacas que incluye la evaluación de la capacidad última y el análisis de las deformaciones ocasionadas por la excavación del terreno. El análisis de falla, o de capacidad última, sirve para predimensionar la estructura; es decir para evaluar la profundidad de hincado y la rigidez a la flexión de la tablestaca. Por otro lado, el análisis de las deformaciones se hace mediante el procedimiento de interacción suelo estructura del profesor Zeevaert (1980) para cada una de las etapas de la excavación. El método que se propone tiene en cuenta que cada etapa de la excavación genera en el suelo que está al frente de la tablestaca una descarga, y con esto, una disminución tanto del esfuerzo de plastificación del suelo como de su rigidez. Este hecho conduce a que se obtengan mayores deformaciones y a que se requieran longitudes de anclaje superiores a las que comúnmente se utilizan en la construcción de estas estructuras. Todos estos procedimientos se desarrollan por medio del diseño y la programación de un algoritmo y un aplicativo que permiten comparar fácilmente la respuesta de la tablestaca para cada una de las etapas de excavación por medio de las reacciones en el contacto suelo estructura, los valores de la fuerza cortante y del momento flector, y los desplazamientos horizontales de la estructura. (Texto tomado de la fuente).

This master thesis proposes an incremental soil-structure interaction method for the design of sheet piles that includes the evaluation of the ultimate capacity and the analysis of the deformations caused by soil excavation. The failure analysis, or ultimate capacity analysis, is used to pre-dimension the structure, in other words, to evaluate the driving depth and the bending stiffness of the sheet pile. On the other hand, the deformation analysis is carried out by means of the soil-structure interaction procedure of Professor Zeevaert (1980) for each stage of the excavation. The proposed method takes into consideration that each stage of excavation generates in the soil in front of the sheet pile an unloading, and with this, a decrease in both the plasticization stress of the soil and its stiffness. This fact leads to greater deformations and to the need for anchor lengths greater than those commonly used in the construction of these structures. All these procedures are developed through the design and programming of an algorithm and an application that allow to easily compare the response of the sheet pile for each of the excavation stages by means of the reactions in the soil-structure contact, the values of the shear force and bending moment, and the horizontal displacements of the structure.