RESUMEN INTERACCION SUELO ESTRUCTURA

Hasta ahora hemos visto algunos modelos dinámicos desde el modelo de Barkan, el de Ilichev hasta llegar al modelo dinámico de Sargsian. Todos asumen una orientación de la cuantificación del efecto de la excitación sísmica sobre la estructura utilizando los mecanismos que nos proporcionan la Teoría de la Elasticidad y la Dinámica Estructural.

Pretendemos en este artículo enfocarnos en el análisis cualitativo-comprensivo del asunto.

En la manera tradicional el análisis consiste en colocar una fuerza o aceleración en la base o fuerzas estáticas equivalentes colocadas en los entrepisos.  Estas fuerzas se asumen a partir de la excitación sísmica pero están divorciadas del suelo y la cimentación, están desacopladas.

En otras palabras podríamos afirmar que se asume que los cimientos o apoyos y el entorno del suelo circundante son un punto con el mismo comportamiento o movimiento.

En la realidad un punto del suelo circundante del suelo podría moverse en una trayectoria diferente a la que se movería si la edificación no estuviera presente.  A esta posibilidad le llamamos Interacción Suelo-Estructura.

Para su estudio se asume un  modelo del suelo circundante que normalmente es un semiespacio elástico lo cual significa que el suelo es parte de un espacio que termina en la superficie y que se asume con un comportamiento elástico para simplificar y poder hacer uso de las leyes de la Teoría de la Elasticidad y las ecuaciones de equilibrio dinámicas (F(t) = m.a+k.x+c.v)

La rigidez de la estructura sin incluir su masa altera el movimiento del terreno especialmente debido a la geometría y rigidez de los cimientos. A esto le llamamos Interacción Cinemática. Debido a esto es que los reglamentos recomiendan incluir excentricidades accidentales que pudiesen generar efectos torsionales aun en edificaciones simétricas.

Lo que ocurre es que las componentes de traslación del movimiento al filtrarse en el terreno disminuyen su amplitud en el intervalo de frecuencias medianas a altas (periodos pequeños) y se modifican las componentes rotacionales y torsionales.

Cuando las masas de la cimentación y la estructura vibran generan fuerzas de inercias que se oponen al movimiento y que generan internamente reacciones así como a 3 fuerzas y 3 momentos en los 3 ejes. Si el suelo no es rígido las fuerzas y momentos originan deformaciones que alteran el movimiento que hubiera tenido la cimentación. A este fenómeno llamamos Interacción Inercial.

Esta es una explicación sencilla del fenómeno que llamamos Interacción Suelo Estructura.

 
 
 
 
 
 

Ingeniero Civil con Master en Tecnología y Organización de la Construcción, Master en Control de la Calidad de la Producción Industrial y Master en Ingeniería Estructural Sismo-Resistente. República Dominicana

Comments (2)

  • Reply pablo - 3 marzo, 2012

    muy buenos aportes, gracias por le esfuerzo

  • Reply LUIS ANGEL - 6 marzo, 2012

    Gracias por todos los aportes en beneficio de las personas.

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