Diseño sísmico de muros de retención

Páginas: 30 (7493 palabras) Publicado: 16 de junio de 2014
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL – ANÁLISIS Y DISEÑO DE CIMENTACIONES

INFLUENCIA DE LA FLEXIBILIDAD DE LA CIMENTACIÓN EN LA RESPUESTA
SÍSMICA DE MUROS DE RETENCIÓN

TESIS
QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE:
DOCTOR EN INGENIERÍA

PRESENTA:
ISAAC BONOLA ALONSO

TUTOR PRINCIPAL
DR. JAVIER AVILÉS LÓPEZ
INSTITUTOMEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA

MÉXICO, D. F. JUNIO 2013

JURADO ASIGNADO:

Presidente:

DR. RAÚL FLORES BERRONES

Secretario:

DR. RIGOBERTO RIVERA CONSTANTINO

Vocal:

DR. JAVIER AVILÉS LÓPEZ

1er Suplente:

DR. EFRAÍN OVANDO SHELLEY

2do Suplente:

DR. VENANCIO TRUEBA LÓPEZ

Jiutepec, Morelos.

TUTOR DE TESIS:
DR. JAVIER AVILÉS LÓPEZ-------------------------------------------------FIRMA

1

Índice
1. INTRODUCCIÓN

6

1.1. Antecedentes

7

1.2. Criterios de diseño nacionales

22

1.3. Hipótesis

27

1.4. Objetivos

27

1.5. Contenido por capítulos

27

2. RESPUESTAS MODALES DEL SUELO

30

2.1. Formas modales

39

2.2. Campos libres

44

3. MODELO DE MURO DE RETENCIÓN SOBRE BASE FLEXIBLE

47

3.1. Etapa 1:Excitación en el basamento, sin deslizamiento ni rotación del
muro (∆ =θ = 0).
3.2. Etapa 2: Desplazamiento unitario del muro (∆ =1).

48

3.3. Etapa 3: Giro unitario del muro (θ =1).

56

3.4. Ecuaciones de equilibrio

58

3.5. Calibración del modelo

61

4. ANÁLISIS EN EL DOMINIO DE LA FRECUENCIA

70

4.1. Influencia de la relación de Poisson

71

4.2. Influencia delamortiguamiento

73

4.3. Influencia del suelo de cimentación

74

4.4. Influencia del contraste de rigideces entre el relleno y el suelo de
cimentación
4.5. Influencia de la flexibilidad de la cimentación

77

4.6. Influencia de la masa del muro (inercia)

89

4.7. Determinación de la altura efectiva

92

4.8. Distribución de fuerzas sobre el muro

94

4.9. Influencia de laexcitación vertical

96

4.10. Conclusiones del capítulo

98

54

80

2

5. ANÁLISIS EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

104

5.1. Respuesta en el tiempo

107

5.2. Conclusiones del capítulo

119

6. EJEMPLOS DE APLICACIÓN

123

6.1. Ejemplo 1. Muro de gravedad con relleno arenoso seco, desplantado
sobre un estrato de arcilla seca
6.2. Ejemplo 2. Muro de gravedad con rellenoarenoso seco, desplantado
sobre un estrato de arcilla con presencia del nivel de aguas freáticas
(NAF)
6.3. Ejemplo 3. Muro de gravedad con relleno arenoso saturado,
desplantado sobre un estrato de arcilla saturado.

124

7. CONCLUSIONES

149

7.1. Respuesta del sistema en el dominio de la frecuencia

150

7.2. Respuesta del sistema en el dominio del tiempo

154

7.3. Conclusionesprácticas sobre el método desarrollado

157

133

141

BIBLIOGRAFÍA

159

APÉNDICE A

168

APÉNDICE B

203

3

Notación
[A], [B], [G],
[M], [D],
[A]J, [B]J, [G]J,
[M]J, [D]J,
[E]
[K]
[P*]
[V*]
[V]
{C}
{d∆}
{dθ}
{Fd}
{Fl}
{FMuro}
{v}
{δd}
{δl}
{δMuro}
{δ∆}
{δθ}
B
exp
f
f0
Fj
G
Gc
h
H
H0
hj
i
j
k
l
L
Mb
Mb
n
Qb

Matrices ensambladasdel sistema
Matrices para el estrato j en función de su geometría y propiedades
Matriz diagonal propagadora
Matriz diagonal de números de onda
Matriz modal propagada de fuerzas
Matriz modal propagada de desplazamientos
Matriz de desplazamientos modales
Vector de coeficientes de participación modal
Factor de flexibilidad del resorte al deslizamiento
Factor de flexibilidad del resorte algiro
Campo difractado de fuerza
Campo libre de fuerza
Vector de fuerzas totales sobre el muro
Vector de amplitudes de desplazamiento
Campo difractado de desplazamiento
Campo libre de desplazamiento
Vector de desplazamientos totales del muro
Vector de desplazamientos horizontales impuestos al muro
Vector de componentes horizontales del giro impuestos al muro
Ancho de la base del muro...
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