Interacción dinámica suelo-estructura

[imaordonez]

Hola a todos.
Estoy realizando una investigación sobre el efecto de la interacción suelo-estructura en la determinación de los espectros de respuesta de un deposito de suelo blando ante carga sísmica. La idea es utilizar SHAKE (EERA) para simular la estructura por medio de una capa de suelo rigida en la superficie y ara ello es necesario introducir los valores "equivalentes" de la estructura a la capa de suelo. En este quiero pedirles su opinión sobre las posibilidades que tengo para hacer dicha "equivalencia", en especial para la determinacion de la rigidez de la estructura.

De antemano agradezco su colaboración

Saludos

[gatogalaxi]

Hola a todos.
Estoy realizando una investigación sobre el efecto de la interacción suelo-estructura en la determinación de los espectros de respuesta de un deposito de suelo blando ante carga sísmica. La idea es utilizar SHAKE (EERA) para simular la estructura por medio de una capa de suelo rigida en la superficie y ara ello es necesario introducir los valores "equivalentes" de la estructura a la capa de suelo. En este quiero pedirles su opinión sobre las posibilidades que tengo para hacer dicha "equivalencia", en especial para la determinacion de la rigidez de la estructura.

De antemano agradezco su colaboración

Saludos

proermto que nada bastante complicado lo que quieres realizar.

Para realizar la interaccion suelo estructura tienes que jugar si no me equivoco con el modulo de corte de la capa superior.

Debes definir cual es el periodo de resonancia de esta en funcion de la densidad, la profundidad y el modulo de corte y estos para metros ajustarlos al suelo junto con el nivel de amortiguamiento.

Hay realzaciones directas que se encuantran y son facilmente deducibles con un poco de algebra compleja.

Te recomiendos que hagas estos. y una vez con estos datos lo remplazas tu estrcutura por tu suelo, logicamente con el perido natural de vibrar en el estado elastico.

Esa me parece que es la idea.

SE depside FEC

Si encuentro mis apuntes te enviare la forma de conversion.

[imaordonez]

Hola gatogalaxi.
Agradezco tu colaboración pero no entendí muy bien lo que me sugieres. La idea es determinar el periodo de resonancia de la estructura?.
Lo que no he podido hacer es pasar la rigidez de la estructura de una manera adecuada a una capa de suelo cuya rigidez depende del nivel de deformación, igual que el amortiguamiento.
Te agradezco si me puedes aclarar mejor.
Cualquier cosa mi correo es imaordonez@gmail.com

[gatogalaxi]

Hola gatogalaxi.
Agradezco tu colaboración pero no entendí muy bien lo que me sugieres. La idea es determinar el periodo de resonancia de la estructura?.
Lo que no he podido hacer es pasar la rigidez de la estructura de una manera adecuada a una capa de suelo cuya rigidez depende del nivel de deformación, igual que el amortiguamiento.
Te agradezco si me puedes aclarar mejor.
Cualquier cosa mi correo es imaordonez@gmail.com

se trata simplemnete de definir por completo las propiedades y ecuaciones dinamicas solamente considerando ondas de corte en los dos estratos de suelo

Las propiedades dinamicas del suelo superios las remplaza por el periodo fundamental de tu estructura. Esto solamnet es valido en el rango lineal de deformaciones.(esta equivalencia)

ejempo siguiente

el periodo fundamental ed vigracion del suelo se considera en los puntos donde este entre en resonancia ante un modo de vibrar determinado (maximo pick de deformacion).

La primera resonancia es o periodo fundamental del suelo es en estado lineal:

4*H/vs=T

T: periodo fundamental. (Este pasaria a se el perido de la estrcutura)
H: espesor de un estrato de suelo infinito, uniforme
vs: onda de corte vs=raiz(G/D)
G: modulo de corte del estrato de suelo considerado
D: densidad deñ suelo considerado.

El amortiguamiento del suelo seria igual al amortiguamiento de la estrcutura.

EStos analisis lo puedes realizar simplemente en forma manual planteando las ecuaciones diferenciales de onda de segundo grado en cada uno de los estratos de suelo.

Se resuelven facilmente con algebra compleja.

Espero que te quede mas claro.

Es simplemente una idea no te podria asegurar nada. ES una form muy simplificada de ver el fenómeno.

Se despide FEC.

[fenacles]

Bueno, aunque se un poco del tema, de lo que he leido para mi no ha sido ni una respuesta clara, ni una pregunta clara. Sobre la pregunta, a que te refieres a un espectro de respuesta del suelo ante cargas sismicas? aceleración, velocidad o desplazamiento del suelo ante un registro sísmico tal con su debido periodo fundamental del suelo?, o eso llevado a una interacción suelo estructura?, yo creo que la estructura esta demas por el tema que plantiaste en si, a parte que el espectro de respuesta del suelo blando (he escucha poco del tema, mas en catedra en la universidad) es muy complejo, debido a que obedece a factores de geometría (condiciones de borde con roca), granulometría, estratigrafía, humedad, condiciones geologicas y al tipo de registro.. que son parametros muy cambiantes algúnos. Aunque hay modelos matematicos en 2 a 3D para emular estratos de suelo blando dada cietra geología con una estratigrafía dada, esos no siempre simulan lo que sucede en realidad debido a las distintas onda que viajan en una sismo, love y raylegh, y aparte se toma en cuenta la distandia y toda la litología que hay detras (tipo de roca, estratos, y propiedas de ellas) que hacen que en cada valle, o sección de sedimento blando que obviamente esta rodiado de un conjunto de roca, hace de ello que el registo sísmico de entrada cambie. Es muy complejo, y las investigaciónes se dan son en casos concretos con buen sistema de registro sísmicos (osea registros muy cercanos a lo que debería ser en roca natural, y con valles muy cercanos). hay Tesis en chile sobre eso con algunos registro tomados en el terremoto de chile 3 marzo del 85 comparando algunos registros de edificios (subterraneos) con registros en roca, pero como te digo son casos aislados.
Ahora, si me dices que quieres comprar o hacer un espectro de respuesta del suelo antes solicitaciones de edificio en si, es complicado, por que las solicitaciones del edificio o el registro de entrada (del sísmo) depende del tipo de suelo, anque las normas y los estudios que dan los parametros de cálculo para las estructuras son a veces no complicados, y va más en la indicación del experto en suelos, es por que los factores del suelo no inciden tanto en el diseño estructural en cierto caso, pero eso no quiere decir que el diseño o el real espectro de respuesta de un edificio (aceleración, velocidad o desplazamiento) altere en cierta forma la respuesta del suelo a la deformaciones, ahora eso como también en el caso que te estaba diciendo antes depende mucho de la geometría (ahora del edificio y de el tipo de fundación), del tipo de suelo, humedad, y condiciones geologicas cercas.

bueno, aunque saque todo lo que tenia, espero que te haya servido. y que te ayude unpoco, aunque más que ayudarte te puse mas problemas, como siempre pasa en ing. civil... jajajaj..
suerte.. y postea que pasa con tu investigación.
saludos.

fenacles