Calibración de modelos de elemento finito para el análisis de ...
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La Figura 6 muestra la malla <strong>de</strong> <strong><strong>el</strong>emento</strong> <strong>finito</strong> utilizada,la cual estuvo compuesta por 13950 <strong><strong>el</strong>emento</strong>s.30 mCarga aplicadaLa Figura 8 presenta una com<strong>para</strong>ción <strong>de</strong> los<strong>de</strong>splazamientos laterales a lo largo <strong>de</strong> la pila <strong>de</strong> prueba,medidos <strong>para</strong> tres niv<strong>el</strong>es <strong>de</strong> carga lateral aplicados, conlos valores obtenidos <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> <strong><strong>el</strong>emento</strong> <strong>finito</strong>(FEM).030 m3Figura 6. Malla <strong>de</strong> <strong><strong>el</strong>emento</strong> <strong>finito</strong> <strong>para</strong> <strong>el</strong> análisis <strong>de</strong>carga lateral <strong>para</strong> <strong>el</strong> sitio Periférico.Las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los estratos <strong>de</strong> su<strong>el</strong>o son las quese indican en la Tabla 1. El módulo <strong>el</strong>ástico <strong>de</strong> la pilaconsi<strong>de</strong>rado fue <strong>de</strong> 27056193 kN/m2, <strong>el</strong> pesovolumétrico <strong>de</strong> 22.5 kN/m3 y la r<strong>el</strong>ación <strong>de</strong> Poisson <strong>de</strong>0.20.2.3.2 Respuesta lateral medida y calculadaEn la Figura 7 se muestra una com<strong>para</strong>ción entre larespuesta carga-<strong>de</strong>splazamiento medida durante lasegunda etapa <strong>de</strong> carga-<strong>de</strong>scarga <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> cargalateral y la calculada con <strong>el</strong> mo<strong>de</strong>lo numérico. La cargamáxima asintótica alcanzada durante la prueba fue <strong>de</strong>490.5 kN con un <strong>de</strong>splazamiento lateral máximo <strong>de</strong>0.055 m. Se observa que <strong>el</strong> valor <strong>de</strong> la carga lateralobtenida a partir <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo numérico <strong>para</strong> este<strong>de</strong>splazamiento, es aproximadamente 27 % mayor que<strong>el</strong> valor medido. El valor registrado en las prueba, menoral <strong>de</strong>l mo<strong>de</strong>lo, pue<strong>de</strong> atribuirse a la presencia <strong>de</strong> grietasen <strong>el</strong> terreno circundante a la pila <strong>de</strong> prueba queaparecieron durante <strong>el</strong> proceso <strong>de</strong> aplicación <strong>de</strong> la carga.Carga aplicada [kN]1000800600400200Prueba <strong>de</strong> cargaMo<strong>de</strong>lo numérico00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1Desplazamiento [m]Figura 7. Curva carga-<strong>de</strong>splazamiento: medida ycalculada, durante <strong>el</strong> segundo ciclo <strong>de</strong> carga-<strong>de</strong>scargaen la cabeza <strong>de</strong> la pila.(a)Profundidad[m]6912213.8 kN, Prueba <strong>de</strong> carga392.0 kN, Prueba <strong>de</strong> carga465.7 kN, Prueba <strong>de</strong> carga213 kN, FEM392 kN, FEM466 kN, FEM15-0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05Desplazamiento[m]Carga aplicadaFigura 8. Distribución <strong>de</strong>l <strong>de</strong>splazamiento lateral medidoy calculado con la profundidad <strong>para</strong> <strong>el</strong> sitio Periférico.Los <strong>de</strong>splazamientos laterales obtenidos con <strong>el</strong>mo<strong>de</strong>lo pue<strong>de</strong>n consi<strong>de</strong>rarse iguales a cero por <strong>de</strong>bajo<strong>de</strong> los 7 m <strong>de</strong> profundidad, don<strong>de</strong> se encontraron arenaslimosas <strong>de</strong> compacidad muy <strong>de</strong>nsa y limos <strong>de</strong>consistencia dura con NSPT mayor a 50 (Figura 2). Ladiscrepancia entre los resultados obtenidos con <strong>el</strong>mo<strong>de</strong>lo y los <strong>de</strong> la prueba <strong>de</strong> carga, pue<strong>de</strong>n atribuirse alas grietas <strong>de</strong>l su<strong>el</strong>o observadas en campo.3 SITIO SAN ANTONIOEn <strong>el</strong> sitio San Antonio se realizó una prueba <strong>de</strong> cargaaxial y dos pruebas <strong>de</strong> carga lateral, estas últimas enpilas i<strong>de</strong>ntificadas como PCLS y PCLC. La longitu<strong>de</strong>fectiva <strong>de</strong> la pila <strong>de</strong> prueba a compresión axial fue <strong>de</strong>26.3 m y su diámetro fue <strong>de</strong> 0.68 m. La instrumentación<strong>de</strong> esta pila estuvo conformada por: dos micrómetros ydos traductores <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamientos colocados en lacabeza <strong>de</strong> la pila, un conjunto <strong>de</strong> c<strong>el</strong>das <strong>de</strong> carga en lapunta y otro en la cabeza <strong>de</strong> la misma, once strain gagessoldados al acero <strong>de</strong> refuerzo, cinco t<strong>el</strong>l tales colocadosa distintas <strong>el</strong>evaciones y cinco strain gages embebidosen <strong>el</strong> concreto. Por otro lado, las pilas sometidas a cargalateral tuvieron una longitud <strong>de</strong> 25.60 m y un diámetro <strong>de</strong>0.63 m <strong>para</strong> la pila PCLS y 0.68 m <strong>para</strong> la PCLC. La pilaPCLS no fue internamente instrumentada. Sin embargo,la pila PCLC contó con doce strain gages a lo largo <strong>de</strong>su fuste. La carga en la pila PCLS fue aplicada a niv<strong>el</strong><strong>de</strong>l terreno natural, mientras que <strong>para</strong> la pila PCLC estafue inducida a un niv<strong>el</strong> <strong>de</strong> 1.5 m por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> lasuperficie, <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> haber realizado una excavaciónprevia.3.1 Condiciones <strong>de</strong>l subsu<strong>el</strong>oEl sitio San Antonio se encuentra en la zona <strong>de</strong>Transición, y se caracteriza por la presencia <strong>de</strong> su<strong>el</strong>os