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8/15/2019 03e Introduccion Plaxis
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V. INTRODUCCIÓN AL
Roberto Alfaro Alejo
Universidad Nacional del Altiplano PunoNoviembre, 2013
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Introducción a PLAXIS
Aplicaciones de los E.F. en geotecnia
po og as e an s s Convenio de signos – Dimensiones Introducción de geometrías Malla de elementos finitos Condiciones iniciales
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.- PLICACIONES DE LOS
E.F. EN GEOTECNIA ¿CUANDO SÓNNECESARIOS?O
APLICACIONES TÍPICAS Determinación de
Geometrías complejas Interacciones suelo-
estructura Interacciones esfuerzos-
presiones de fluidoscond. No dren d s
asentamientos y capacidadde carga de cimentaciones
Construcciones evolutivas Diseño de estructuras de
contención – refuerzo
Modificaciones deesfuerzos
Problemas sísmicos
afecciones ydeformaciones inducidas
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.- PLICACIONES DE LOS
E.F. EN GEOTECNIA ¿CUANDO SÓNNECESARIOS?O
APLICACIONES TÍPICAS Determinación de
Geometrías complejas Interacciones suelo-
estructura Interacciones esfuerzos-
presiones de fluidoscond. No dren d s
asentamientos y capacidadde carga de cimentaciones
Construcciones evolutivas Diseño de estructuras de
contención – refuerzo
Modificaciones deesfuerzos
Problemas sísmicos
afecciones ydeformaciones inducidas
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¿QUÉ PERMITEN APORTAR A NUESTROTRABAJO COMO TÉCNICOS?
Virtualmente, cualquier geometría 2D (i 3D) puede sermodelada.
Simular el comportamiento tensional y deformacional delsuelo considerando modelos constitutivos avanzados.
Realizar diferentes tipos de análisis (estáticos,dinámicos, flujo de agua estacional y transitorio, factorde se uridad,... .
Introducción de elementos estructurales como pantallas,puntales, anclajes, geotextiles,...
Análisis de diferentes soluciones técnicas.
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B.- TIPOLOGÍAS DE ANÁLISIS
TIPOS DE ANÁLISIS Análisis estático
APLICACIONES Desplazamientos y
(linear/no-linear) Análisis evolutivo
Análisis de presiones deagua.
esfuerzos. Secuencias de D/E.
Flujo de agua (Estacionario
/ Transitorio) Consolidaciones.
Análisis de estabilidad Análisis Dinámico
Factor de Seguridad Afecciones sísmicas
Eigenvalue, espectrossísmicos,...)
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C.- CONVENIO DE SIGNOS - DIMENSIONES
CONVENIO DE SIGNOS: Plano de trabajo X-Y.
F rz / E f rz : Compresión – Negativo
Tracción + Positivo
Presiones de agua Compresión hidrostática – Negativo
Sub-presión + Positivo
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C.- CONVENIO DE SIGNOS - DIMENSIONES
DIMENSIONES: PLANE STRAIN:
Dimensión Z infinita respecto X y Y. Desplazamiento nulo en Z.
El eje Y se puede considerar un eje de simetría. Axi-simmetric:
Existe simetría rotacional según el eje Y.
Pilotes, Pozos, zapatas circulares
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C.- CONVENIO DE SIGNOS - DIMENSIONES
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.- FINITOS
ELEMENTOS FINITOS: – Elementos triangulares con 15 nodos paralos desplazamientos y 12 para esfuerzos.
– Generación automática de malla. – Permite escoger el tamaño de los
elementos y realizar refinamientos locales.
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F. CONDICIONES INICIALES
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F. CONDICIONES INICIALES
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F. CONDICIONES INICIALES
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F. CONDICIONES INICIALES
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VI. MODELIZACIÓN DE CIMENTACIONES
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Ejercicio 1
Estudio del asiento de una cimentación
superficial -1. Análisis Linear Elástica
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PROPIEDADES El com ortamiento del
APLICACIONES No permite simular el
A.- LINEAR ELÁSTICO. CONCEPTOS
terreno es linear yreversible (Ley de Hooke)
No permite la rotura. 2 Parámetros necesarios:
– Módulo Elástico E – oef. e Poisson ν
comportamiento real delsuelo
El suelo real puede romper.
Apto para modelarestructuras rígidas en elsuelo hormi ón o roca .
– Densidad (γ )
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Create New Project
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Create New Project
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
.
Dibujar la sección del terreno en profundidadCerrar la geometría rectangular volviendo a marcar el (0,0)
Deseleccionar la herramienta con el botón derecho.
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Para dimensionar la carga; doble-click a la geometría de la cargaDoble-click a “Distributed Load”: Carga distribuida de -50kN/m2
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Condiciones de contorno. Bloqueo de desplazamientos.
A LINEAR ELÁSTICO GEOMETRIA
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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A LINEAR ELÁSTICO GEOMETRIA
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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A - LINEAR ELÁSTICO GEOMETRIA
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Arrastrar el material sobre el recuadro del terreno.
A - LINEAR ELÁSTICO GEOMETRIA
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A.- LINEAR ELÁSTICO. GEOMETRIA
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Generación de la Malla
Mesh >> Global Coarseness >> Very Fine >> Generate
Se abre una nueva ventana con la malla. Update
C - CONDICIONES INICIALES
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C.- CONDICIONES INICIALES
.
Initial conditions.
Peso del agua 10kN/m3
Calculate
Guardar el proyecto
D - LINEAR ELÁSTICO CÁLCULOS
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D. LINEAR ELÁSTICO. CÁLCULOS
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E.- LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
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E. LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
.
“Output” para mostrar los resultados
E.- LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
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“Output” para ver los resultados; Malla deformada
Deformations >> Total Displacements
E.- LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
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Shadings para mostrar el campo de desplazamientos.
E.- LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
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Para hacer un corte de (0,5) a (6,5)
E.- LINEAR ELÁSTICO. RESULTADOS
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Comparación con la solución analítica La solución analítica para una cimentación continua en un terreno
homogéneo e isótropo, viene determinado por:
δ = P*B*pH /E δ = Asentamiento
P = Presión Normal (50 kN/m2)
B = Ancho cimiento (1m) E = Módulo elástico (10.000 kN/m2)
, ,
Das, B.M. 2010
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Ejercicio 2
Estudio del asiento de una cimentación
superficial – 2. Análisis No-Linear (M-C) en condiciones
drenadas
A MOHR COULOMB CONCEPTOS
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PROPIEDADES El comportamiento del
terreno es linear elástico
APLICACIONES Buena aproximación del
m r mi n r l l
A.- MOHR-COULOMB. CONCEPTOS
perfectamente plástico 2 Parámetros
deformacionales
– Módulo Elástico y coef. DePoisson
3 Parámetros de rotura
suelo. Facilidad de cálculos. Permite modelar roturas,
puntos plásticos y factor deseguridad.
– Cohesión – Ángulo de Rozamiento – Dilatáncia
Requiere esfuerzoshorizontales en el terreno – Densidad, K0
resultados enexcavaciones subterráneasni en consolidaciones.
B.- MOHR-COULOMB. GEOMETRÍA
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Abrir el modelo anterior.File >> Save As >> Zapata Aislada (MC)
B.- MOHR-COULOMB. GEOMETRÍA
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Abrir el modelo anterior.File >> Save As >> Zapata Aislada (MC)
B.- MOHR-COULOMB. GEOMETRÍA
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Abrir el modelo anterior.File >> Save As >> Zapata Aislada (MC)
B.- MOHR-COULOMB. GEOMETRÍA
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…
C.- M-C. COND. INICIALES
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Es necesario definir presiones hidrostáticas para cada estado estacionario
C.- M-C. COND. INICIALES
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En un modelo Linear Elástico el confinamiento solo depende de la geometría y del coef. de Poisson
En modelos no lineares el nivel de esfuerzos inicial depende del K0. σσσσ’hor=K0 σσσσ’ vert
D.- MOHR-COULOMB. CÁLCULOS
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D.- MOHR-COULOMB. CÁLCULOS
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Activar la carga (se vuelve azul)“Update” para retornar a la ventana de cálculos
D.- MOHR-COULOMB. CÁLCULOS
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Doble click a las fases para activar o desactivar el cálculo
Dejar la flecha azul en la fase a calcular“Calculate” para iniciar los cálculos
D.- MOHR-COULOMB. CÁLCULOS
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“Output” para mostrar los resultados
E.- MOHR-COULOMB. RESULTADOS
8/15/2019 03e Introduccion Plaxis
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“Output” para ver los resultados; Malla deformada
Deformations >> Total Displacements
E.- MOHR-COULOMB. RESULTADOS
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Para realizar un corte de (0,5) a (6,5)
E.- MOHR-COULOMB. RESULTADOSLinear Elástico 7 5 mm
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Linear Elástico – 7,5 mm
Mohr-Coulomb – 9,4 mm
Stresses >> Plastic Points