Demanda sísmica en túneles superficiales en depósitos de suelo
| dc.contributor.advisor | Candia, Gabriel | |
| dc.contributor.author | Gutiérrez Vega, Carlos Alfonso | |
| dc.date.accessioned | 2022-11-04T19:34:39Z | |
| dc.date.available | 2022-11-04T19:34:39Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description | Tesis presentada a la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Desarrollo para optar al grado académico de Magíster en Ciencias de la Ingeniería | es |
| dc.description.abstract | Los túneles de metro son estructuras críticas en las redes de transporte, las cuales pueden resultar gravemente dañadas durante un terremoto producto del colapso o deformaciones del terreno. Por lo cual, una correcta evaluación de la demanda sísmica en túneles superficiales en depósitos de suelo es crucial. Para realizar esta evaluación, la presente investigación se desarrolló considerando dos objetivos principales: (i) caracterizar la demanda sísmica en túneles circulares emplazados en ambientes de subducción y (ii) desarrollar un modelo predictivo para determinar deformaciones horizontales en el túnel. Para alcanzar estos objetivos, se implementó un modelo de elementos finitos para evaluar la respuesta sísmica un túnel circular de hormigón de 6 m de diámetro, a profundidades de clave de 12 m y 24 m. Ambas unidades se encuentran emplazadas en un depósito de arena fina de 140 m de ancho y 60 m de profundidad, modelados por medio de elementos finitos (2D) en el software de código abierto OpenSees®. Para modelar el comportamiento histerético de la arena se utilizó el modelo PressureDepenMultiYield (PDMY), considerando tres densidades relativas (𝐷𝑟) para el estudio del depósito de suelo (55%, 65% y 75%). Los modelos numéricos anteriormente descritos fueron rigurosamente validados y calibrados en función de un modelo de elementos finitos de prueba que reproduce los ensayos en centrifuga geotécnica estudiados por Lanzano et al., 2012. Adicionalmente, para la correcta validación de los parámetros del modelo PDMY, se realizó una prueba de respuesta de un elemento a corte simple y una prueba de respuesta de una columna de suelo en campo libre. Por otro lado, se evaluó la demanda sísmica considerando que las unidades de estudio se encuentran emplazadas en la ciudad de Santiago de Chile, y la selección de registros de aceleración se realizó por medio de la metodología Conditional Scenario Spectra o CSS (Abrahamson & Yunatci, 2010; Arteta & Abrahamson, 2019). El desarrollo de esta metodología permitió seleccionar un conjunto de 𝑛𝐶𝑆𝑆 =122 registros de aceleración con sus correspondientes tasas de excedencia y factores de escala. Los resultados de los modelos numéricos se presentaron en función de cuatro parámetros de diseño de ingeniería (EDPs) de interés: (i) Cargas axiales máximas (N), momentos flectores en el revestimiento del túnel (M), razones de drift (∆) y asentamiento sobre el eje central del túnel (𝛿𝑧). Posteriormente y por medio de la metodología CSS, se generaron curvas de demanda sísmica (SDHC) considerando tasas de excedencia entre los 10−4 y 10−1 eventos/año, lo que permitió comprender la influencia de la profundidad del túnel y las densidades de suelo para el diseño de ingeniería de este tipo de estructuras. Finalmente, se propone una ley de atenuación para determinar deformaciones máximas (𝛾𝑚𝑎𝑥) de un depósito de suelo en condiciones de campo libre, considerando parámetros clave como la altura del depósito de suelo, su periodo fundamental y la velocidad máxima del suelo ante un evento sísmico. | es |
| dc.format.extent | 71 p. | es |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11447/6627 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad del Desarrollo. Facultad de Ingeniería | es |
| dc.subject | Túnel | |
| dc.subject | Demanda sísmica | |
| dc.subject | Depósitos de suelo | |
| dc.subject | 070012S | |
| dc.subject | Metro | |
| dc.title | Demanda sísmica en túneles superficiales en depósitos de suelo | es |
| dc.type | Thesis | es |
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