Tesis doctoral de Nubia Aurora González Molano
El principal objetivo de la tesis es el desarrollo, implementación, validación y aplicación de una familia de modelos constitutivos para problemas de ingeniería geotécnica. La familia de modelos fue construída tomando como base el modelo de estado crítico unificado para arcillas y arenas denominado casm que fue desarrollado por yu (1998), éste modelo se puede simplificar a los modelos tipo cam-clay con una selección adecuada de parámetros. Algunos rasgos complejos del comportamiento de los geomateriales como la condición no saturada, la presencia de estructura, la plasticidad de edurecimiento cinemático y el comportamiendo de doble endurecimiento fueron explícitamente incorporados en la familia de modelos constitutivos realizando extensiones al modelo base siguiendo teorías ampliamente reconocidas en la literatura. En esta tesis se han propuesto una variedad de mejoramientos y modificaciones a las teorías originales. La familia de modelos constitutivos abarca un amplio rango de materiales geológicos y tiene en cuenta una gran variedad de rasgos complejos del comportamiento de los geomateriales. Fue implementada en el programa de elementos finitos plaxis (brinkgreve, 2002) mediante la opción de modelos de suelo definidos por el usuario. Los principales rasgos y características de los modelos fueron examinados mediante la simulación numérica de una variedad de trayectorias de tensiones y en muchos casos los resultados fueron comparados con datos experimentales existentes en la literatura. la familia de modelos constitutivos fue utilizada para el análisis de elementos finitos de tres diferentes problemas de contorno. El primero consistió en la modelación numérica del ensayo presiométrico en arcillas cementadas con el objetivo de identificar el efecto de los parámetros relacionados con la estructura y de las variables de estado sobre los resultados del ensayo. El segundo problema de contorno involucró el análisis de un túnel excavado en la arcilla de londres altamente sobreconsolidada teniendo en cuenta los rasgos de estructura de la arcilla. El análisis presentado corresponde al túnel del lado oeste del proyecto de extensión de la línea de metro jubilee bajo el parque san james en londres, las predicciones de los modelos fueron comparadas con datos de campo. El comportamiento de la arcilla de londres fue cuidadosamente calibrado mediante la simulación numérica de diferentes ensayos de laboratorio realizados sobre la arcilla en estado natural que fueron publicados por hight et al. (2007), los parámetros asociados con la estructura del suelo y las variables de estado de cada unidad litológica de la formación de la arcilla de londres fueron derivados. Finalmente, en el tercer problema de contorno se modeló la excavación soportada de nicoll highway en singapur sobre arcillas blandas, la cual colapsó catastróficamente el 20 de abril de 2004. La gran capacidad de la familia de modelos constitutivos desarrollada en la tesis fue explotada en este problema el cual involucra una amplia variedad de materiales y condiciones. El comportamiento predicho por los modelos constituivos fue comparado con las mediciones de campo disponibles.
Datos académicos de la tesis doctoral «Development of a family of constitutive models for geotechnical applications«
- Título de la tesis: Development of a family of constitutive models for geotechnical applications
- Autor: Nubia Aurora González Molano
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 04/11/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Antonio Gesn Solé
- Tribunal
- Presidente del tribunal: eduardo alonso Pérez de ágreda
- helmut F. schweiger (vocal)
- ronald bastiaan johan Brinkgreve (vocal)
- Francisco davor Simic sureda (vocal)