Análisis numérico de pilotes cargados horizontales reforzados con bloques de suelo-cemento insertos en la parte superior
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i13.35855Palabras clave:
Prueba de carga; Refuerzo del suelo; Pilote à flexion.Resumen
Con el fin de comprender mejor la influencia de los refuerzos de suelo con uso de suelo mejorado. Se realizó un estudio numérico sobre la influencia de la inserción de bloques de suelo-cemento como refuerzo en la superficie de pilotes cargados horizontalmente, utilizando modelos 3D de elementos finitos, evaluando el efecto de diferentes dimensiones de refuerzos sobre el suelo local. Los modelos simulados fueron calibrados a partir de los resultados de las pruebas de carga estática realizadas en pilotes de hormigón armado excavados, con y sin el uso de refuerzo de suelo-cemento. Los modelos numéricos se construyeron utilizando el software Simulia™ Abaqus® v.6.13. El comportamiento constitutivo del hormigón y del suelo-cemento se consideró como Concrete Damaged Plasticity (CDP) y el suelo se consideró con el modelo constitutivo de Mohr-Coulomb. Luego, se simuló computacionalmente diferentes dimensiones del refuerzo en relación con el diámetro del pilote, identificando su influencia en la curva carga-desplazamiento. Como resultado, el refuerzo de bloques de suelo-cemento mejora el comportamiento del pilote, reduciendo hasta en un 79,8% los desplazamientos horizontales identificados con el mayor refuerzo analizado.
Citas
Almada, J. L. A., Marques, V. R., Teixeira, R. S., Reis, J. H. C., Lukiantchuki, J. A., & Belincanta, A. (2019). Avaliação de métodos de uso corrente para estimativa da capacidade de carga de estacas escavadas na cidade de Maringá. Geotecnia, 147, 103–116. https://doi.org/10.24849/j.geot.2019.147.07
Alonso, U. R. (2003). Dimensionamento de Fundações Profundas (3° reimpre). Blucher.
Belincanta, A., Ferras, R. L., & Gutierrez, N. H. M. (2000). Uma abordagem geral sobre fundações profundas de uso corrente na região de Maringá. In: Encontro técnologico da engenharia civil e arquitetura na Universidade Estadual de Maringá
Duarte, R. P. (2015). Obtenção Simplificada De Curvas Tensão-Deformação Cíclicas A Partir De Ensaios Monótonos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal Fluminense. 96p.
Fan, J., Wang, D., & Qian, D. (2018). Soil-cement mixture properties and design considerations for reinforced excavation. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 10(4), 791–797. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2018.03.004
Faro, V. P., Consoli, N. C., Schnaid, F., Thomé, A., & da Silva Lopes, L. (2015). Field Tests on Laterally Loaded Rigid Piles in Cement Treated Soils. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 141(6), 06015003. https://doi.org/10.1061/(asce)gt.1943-5606.0001296
Hai-tao, W., Jiayu, S., Feng, W., Zhiqiang, A., & Tianyun, L. (2019). Experimental study on elastic-plastic seismic response analysis of concrete gravity dam with strain rate effect. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 116, 563–569. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.09.020
Heidari, M., Jahanandish, M., Naggar, H. El, & Ghahramani, A. (2014). Nonlinear cyclic behavior of laterally loaded pile in cohesive soil. Canadian Geotechnical Journal, 51(2), 129–143. https://doi.org/10.1139/cgj-2013-0099
Jayasree, P. K., Arun, K. V., Oormila, R., & Sreelakshmi, H. (2018). Lateral Load Capacity of Piles: A Comparative Study Between Indian Standards and Theoretical Approach. Journal of The Institution of Engineers (India): Series A, 99(3), 587–593. https://doi.org/10.1007/s40030-018-0306-7
Jorna, M. M. (2018). Pile tip deformation caused by obstacles. Dissertação (Mestrado em Engenharia Offshore) - Delft University of Technology. 115p.
Lu, J.-F., Zhang, X., Wan, J.-W., & Cang, N.-R. (2012). The influence of a fixed axial top load on the dynamic response of a single pile. Computers and Geotechnics, 39, 54–65. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2011.08.010
Martinez, L. R. (2018). Prova de carga transversal em estacas de pequeno diâmetro executadas em solo evoluído de basalto. Monografia (Bacharel em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Maringá. 93p.
Murphy, G., Igoe, D., Doherty, P., & Gavin, K. (2018). 3D FEM approach for laterally loaded monopile design. Computers and Geotechnics, 100(April), 76–83. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2018.03.013
Nasr, A. M. A. (2014). Experimental and theoretical studies of laterally loaded finned piles in sand. Canadian Geotechnical Journal, 51(4), 381–393. https://doi.org/10.1139/cgj-2013-0012
Ong, Y. H. (2016). Back analysis of laterally loaded pile behavior using Midas/GTS to determine stiffness modulus of pile-soil interface. 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2015: New Innovations and Sustainability, 1279–1284. https://doi.org/10.3208/jgssp.MYS-07
Sanomia, E. H. (2016). Desenvolvimento de curvas p-y para argilas através do método dos elementos finitos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. 139p.
Santos, J. A. (2008). Fundações por Estacas Acções Horizontais Elementos Teóricos Fundações por Estacas – Acções Horizontais. Instituto Superior Técnico. http://www.civil.ist.utl.pt/~jaime/EstacasH.pdf
Velloso, D. A., & Lopes, F. R. (2012). Fundações: Critérios de Projeto, Investigação do Subsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas (2nd ed.). Oficina de Textos.
Yu, G., Gong, W., Chen, M., Dai, G., & Liu, Y. (2019). Prediction and Analysis of Behaviour of Laterally Loaded Single Piles in Improved Gravel Soil. International Journal of Civil Engineering, 17(6), 809–822. https://doi.org/10.1007/s40999-018-0372-2
Yu, Y., Sun, H., & Juang, C. H. (2018). A new model for response of laterally loaded piles in soil-rock mixtures. Computers and Geotechnics, 104(September), 237–246. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2018.08.021
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Rodolfo Hernandes Bonan; Jeselay Hemetério Cordeiro dos Reis
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.