diaz diaz 2008
Páginas: 80 (19764 palabras)
Publicado: 20 de junio de 2015
UNIVERSIDAD DE MAGALLANES
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
Trabajo de Titulación
Ingeniero Constructor
PLAXIS COMO HERRAMIENTA DE MODELACIÓN
PARA LA SOLUCIÓN DE ALGUNOS PROBLEMAS
GEOTÉCNICOS REALES EN LA CIUDAD DE
PUNTA ARENAS
Alumnas:
Yamyle Abigail Díaz Díaz
Elizabeth Fabiola López Alvarado
Profesor Guía:
José Ernesto Cárcamo Romero
Constructor Civil
PuntaArenas, Diciembre de 2008
1
RESUMEN
PLAXIS es un programa computacional que utiliza el
método
numérico de elementos finitos, para el cálculo de deformación y estabilidad
de problemas geotécnicos de distintas naturalezas.
Debido que la Universidad de Magallanes adquirió este programa
computacional, y no existe conocimiento sobre su modo de empleo, ni de la
variedad de problemas de ingenieríageotécnica que éste puede calcular, se
decidió estudiar esta herramienta para poder entregar un material de apoyo
para futuras investigaciones que realicen los alumnos y docentes del
Departamento de Ingeniería en Construcción.
En esta tesis se muestra de manera clara y precisa el fundamento
teórico del método de los elementos finitos, técnica con la cual trabaja
PLAXIS. Conjuntamente se aborda eltema de la modelación geotécnica,
aspecto fundamental a la hora de utilizar un programa computacional de este
tipo, y como complemento a esto, se hace entrega de parámetros
geotécnicos y geomecánicos más usuales y representativos de la región de
Magallanes.
Además, se realiza una guía práctica introductoria al programa
computacional PLAXIS, y se desarrollan problemas geotécnicos de distinta
índole,con el fin de mostrar algunas de sus aplicaciones más usadas; y así
mismo, se comparan los resultados obtenidos mediante un cálculo teórico
versus utilizando PLAXIS.
2
ABSTRACT
PLAXIS is a software which uses the finite element numerical
method, for calculating deformation as well as geotechnical stability problems
of various aspects.
Universidad de Magallanes acquired this computersoftware.
However, there is not knowledge about its use, or the range of geotechnical
engineering problems that it can calculate, therefore it was decided to study
this tool, with the intention to give a support material for futures research
performed by students and professors of the Engineering Construction
Department.
In this thesis is shown in a simple and precise way the theoric
fundament of finiteselements method, technique which PLAXIS works. At the
same time it deals with the geotechnical modelation issue, fundamental
aspect, if this kind of software is required, and as a complement of this is
given geotechnical and geomechanism parameters which are more
characteristic of Magellan´s region.
In addition, there is a practical guide to the introductory software
PLAXIS and geotechnicalproblems of different kinds are developed, in order
to show some of the most used functions, in the same way the results
achieved are compared by using a theoretical calculation versus using
PLAXIS.
3
INDICE DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
vii
JUSTIFICACIÓN
viii
OBJETIVOS
ix
CAPITULO I: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
1
1.1 CONCEPTOS GENERALES
2
1.2 FUNDAMENTO DEL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
3
1.3VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE LOS
ELEMENTOS FINITOS
CAPITULO II: MODELACIÓN GEOTÉCNICA
6
7
2.1 CONCEPTO GENERAL
8
2.2 PROCEDIMIENTO PARA UNA MODELACIÓN GEOTÉCNICA
8
2.3 EJEMPLO PRÁCTICO DE MODELACIÓN
11
CAPITULO III: PLAXIS
16
3.1 CONCEPTO GENERAL
17
3.2 GUÍA DE USO PLAXIS
18
3.2.1 INICIACIÓN A PLAXIS
18
3.2.2 INPUT
19
3.2.2.1 Configuración General
19
4
3.2.2.2 ModeloGeométrico
27
3.2.2.3 Carga y Condiciones de Contorno
30
3.2.2.4 Propiedades de los Materiales
32
3.2.2.5 Generación Malla de Elementos Finitos
45
3.2.2.6 Condiciones Iniciales
49
3.2.3 CALCULATIONS
55
3.2.4 OUTPUT
64
3.2.5 CURVES
74
CAPITULO IV: EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE PLAXIS
4.1 CÁLCULO DE CARGA DE FALLA DE UNA FUNDACIÓN
78
79
4.1.1 Creación del modelo geométrico
81...
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
Trabajo de Titulación
Ingeniero Constructor
PLAXIS COMO HERRAMIENTA DE MODELACIÓN
PARA LA SOLUCIÓN DE ALGUNOS PROBLEMAS
GEOTÉCNICOS REALES EN LA CIUDAD DE
PUNTA ARENAS
Alumnas:
Yamyle Abigail Díaz Díaz
Elizabeth Fabiola López Alvarado
Profesor Guía:
José Ernesto Cárcamo Romero
Constructor Civil
PuntaArenas, Diciembre de 2008
1
RESUMEN
PLAXIS es un programa computacional que utiliza el
método
numérico de elementos finitos, para el cálculo de deformación y estabilidad
de problemas geotécnicos de distintas naturalezas.
Debido que la Universidad de Magallanes adquirió este programa
computacional, y no existe conocimiento sobre su modo de empleo, ni de la
variedad de problemas de ingenieríageotécnica que éste puede calcular, se
decidió estudiar esta herramienta para poder entregar un material de apoyo
para futuras investigaciones que realicen los alumnos y docentes del
Departamento de Ingeniería en Construcción.
En esta tesis se muestra de manera clara y precisa el fundamento
teórico del método de los elementos finitos, técnica con la cual trabaja
PLAXIS. Conjuntamente se aborda eltema de la modelación geotécnica,
aspecto fundamental a la hora de utilizar un programa computacional de este
tipo, y como complemento a esto, se hace entrega de parámetros
geotécnicos y geomecánicos más usuales y representativos de la región de
Magallanes.
Además, se realiza una guía práctica introductoria al programa
computacional PLAXIS, y se desarrollan problemas geotécnicos de distinta
índole,con el fin de mostrar algunas de sus aplicaciones más usadas; y así
mismo, se comparan los resultados obtenidos mediante un cálculo teórico
versus utilizando PLAXIS.
2
ABSTRACT
PLAXIS is a software which uses the finite element numerical
method, for calculating deformation as well as geotechnical stability problems
of various aspects.
Universidad de Magallanes acquired this computersoftware.
However, there is not knowledge about its use, or the range of geotechnical
engineering problems that it can calculate, therefore it was decided to study
this tool, with the intention to give a support material for futures research
performed by students and professors of the Engineering Construction
Department.
In this thesis is shown in a simple and precise way the theoric
fundament of finiteselements method, technique which PLAXIS works. At the
same time it deals with the geotechnical modelation issue, fundamental
aspect, if this kind of software is required, and as a complement of this is
given geotechnical and geomechanism parameters which are more
characteristic of Magellan´s region.
In addition, there is a practical guide to the introductory software
PLAXIS and geotechnicalproblems of different kinds are developed, in order
to show some of the most used functions, in the same way the results
achieved are compared by using a theoretical calculation versus using
PLAXIS.
3
INDICE DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
vii
JUSTIFICACIÓN
viii
OBJETIVOS
ix
CAPITULO I: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
1
1.1 CONCEPTOS GENERALES
2
1.2 FUNDAMENTO DEL MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
3
1.3VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MÉTODO DE LOS
ELEMENTOS FINITOS
CAPITULO II: MODELACIÓN GEOTÉCNICA
6
7
2.1 CONCEPTO GENERAL
8
2.2 PROCEDIMIENTO PARA UNA MODELACIÓN GEOTÉCNICA
8
2.3 EJEMPLO PRÁCTICO DE MODELACIÓN
11
CAPITULO III: PLAXIS
16
3.1 CONCEPTO GENERAL
17
3.2 GUÍA DE USO PLAXIS
18
3.2.1 INICIACIÓN A PLAXIS
18
3.2.2 INPUT
19
3.2.2.1 Configuración General
19
4
3.2.2.2 ModeloGeométrico
27
3.2.2.3 Carga y Condiciones de Contorno
30
3.2.2.4 Propiedades de los Materiales
32
3.2.2.5 Generación Malla de Elementos Finitos
45
3.2.2.6 Condiciones Iniciales
49
3.2.3 CALCULATIONS
55
3.2.4 OUTPUT
64
3.2.5 CURVES
74
CAPITULO IV: EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE PLAXIS
4.1 CÁLCULO DE CARGA DE FALLA DE UNA FUNDACIÓN
78
79
4.1.1 Creación del modelo geométrico
81...
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