Respuesta sísmica de estructuras esbeltas sobre arcillas compresibles

Abstract

Se presentan los trabajos desarrollados para evaluar la respuesta de estructuras esbeltas desplantadas en arcillas blandas ante carga sostenida y sísmica. Se incluye la caracterización de las propiedades dinámicas utilizadas, los modelos geotécnicos, la definición del ambiente sísmico, y el análisis de propagación vertical unidimensional de ondas SH, en el dominio de la frecuencia y con propiedades lineales equivalentes. Asimismo, se incluyen los resultados de análisis de respuesta de sitio no lineal, llevados a cabo con un modelo histerético, cuyos parámetros se determinan directamente de las curvas de degradación del módulo de rigidez al cortante dinámico del suelo y de amortiguamiento definidos con base en los datos experimentales. Se describe el modelo numérico utilizado para revisar el fenómeno de consolidación, con el propósito de evaluar el impacto que pudiera tener en el comportamiento de la estructura, y así poder definir las cargas para el análisis de interacción sísmica suelo-cimentación-estructura. Los análisis toman en cuenta la variación de las propiedades dinámicas en función del cambio en los esfuerzos efectivos, debidos a la consolidación tanto por la disipación de la carga de la estructura con el tiempo, así como por consolidación regional. Se llevan a cabo análisis estáticos a 5, 10, 30 y 60 años, estimando las deformaciones en el sistema de cimentación propuesto. Para los casos críticos, se llevan a cabo los análisis sísmicos del sistema suelo-cimentación-estructura. Se reportan aceleraciones y espectros de respuesta en diferentes puntos de control y a diferentes profundidades, esto con el objetivo de evaluar la eficiencia de la cimentación propuesta ante un evento sísmico severo. Se compara la alternativa constructiva de celdas cimentación con una a base de un cajón con pilotes de fricción y se concluye que, con fundamento en las aceleraciones obtenidas en el sistema para ambas alternativas constructivas, y en los hundimientos de la estructura reportados para cada caso, es recomendable emplear el sistema de cajón de cimentación.