Modelización geomecánica de los procesos de densificación, licuefacción y movilidad cíclica de suelos granulares sometidos a solicitaciones dinámicas

Resumen

Las propiedades de los suelos sufren modificaciones de consideración cuando éstos se ven sometidos a solicitaciones de tipo dinámico. Los modelos constitutivos que reproducen correctamente el comportamiento de los suelos en situaciones estáticas se tornan incapaces de predecir cómo evolucionan las tensiones y las deformaciones cuando las cargas aplicadas son variables en el tiempo. Sin embargo, las solicitaciones dinámicas con mucho más frecuentes que las estáticas en la naturaleza. Las situaciones más dramáticas se experimentan en los terremotos, donde los suelos sufren grandes deformaciones que alteran enormemente sus características, y donde el agotamiento estructural sufrido por las geoestructuras, la disminución de la capacidad portante en las cimentaciones, y las avalanchas producidas en laderas montañosas producen en cada uno de estos desgraciados episodios la pérdida de multitud de vidas humanas y de bienes materiales. Los modelos constitutivos cuya finalidad es analizar este tipo de problemas no son sencillos en absoluto. Su complejidad se incrementa además con la presencia de agua en contacto con las partículas sólidas. En ese caso, los modelos deben representar al comportamiento de cada una de las fases coexistentes en el suelo, así como la interacción entre ellas. En eta tesis doctoral se ha realizado un modelo numérico para representar el comportamiento dinámico de los suelos granulares no cohesivos. Las interacciones de tipo químico y termodinámico no son consideradas en esta nueva herramienta, que únicamente tiene encuentra relaciones de tipo mecánico entre los diferentes componentes del suelo. Este nuevo modelo es capaz de reproducir condiciones extremas de saturación el suelo; totalmente seco o totalmente saturado. Existen multitud de modelos con la misma finalidad que el aquí desarrollado. La mayor parte de ellos, sin embargo, se basan en teorías plásticas, y requieren la calibración de