Modelación de la Interacción Suelo-Pilote en Pilotes Cargados Lateralmente mediante Elementos de Viga Embebidos en Sólidos

Abstract

La modelación de problemas de interacción suelo-pilote debido a cargas laterales mediante métodos numéricos requiere la representación de dos subdominios: el suelo y el pilote. Con el objeto de optimizar el proceso de modelación, resulta atractiva la idea de representar el pilote mediante elementos de viga y el suelo mediante elementos de sólidos. En los últimos años se desarrolló el concepto de elementos finitos embebidos, donde los elementos de vigas interactúan directamente con los elementos de sólidos circundantes a través de restricciones cinemáticas que se verifican en la superficie de interacción suelo-pilote. La respuesta mecánica del pilote a carga lateral en el rango de deformaciones laterales moderadas, está influenciada por el comportamiento no-lineal material del suelo en la zona cercana al pilote. Actualmente, uno de los métodos más empleados para estimar la respuesta lateral no-lineal del pilote, es el método de las curvas p-y, donde la interacción suelo-estructura se tiene en cuenta a través de curvas no-lineales, calibradas con ensayos a escala real, que representan la respuesta no-lineal de resortes discretos distribuidos en la longitud del pilote. En este trabajo se propone acoplar un elemento de interfaz no-lineal a los elementos de vigas embebidos, a fin de tener en cuenta el comportamiento plástico en las proximidades del pilote. Debido a la gran aceptación que tiene el método de las curvas p-y, se propone usar este tipo de curvas para la definición del comportamiento mecánico de este elemento. Finalmente se ilustra el desempeño numérico del modelo que resulta de acoplar el elemento de viga embebido y la interfaz no-lineal en el medio sólido.