Un análisis no lineal de estructuras piloteadas

Abstract

La teoría lineal, involucra hipótesis que son aplicables a la mayoría de los casos de análisis y diseño, con resultados suficientemente precisos; sin embargo, se presentan circunstancias donde el problema queda ajeno a esta definición, siendo necesario hacer un estudio no lineal basado en el comportamiento real de la estructura. Cuando se realiza el análisis no lineal, el volumen de cálculos crece considerablemente, debido a las dificultades matemáticas encontradas, laboriosidad y costo, pocas veces es usado. El presente trabajo tiene 2 objetivos: 1. - Presentar un método de análisis no lineal, de estructuras piloteadas sujetas a cargas laterales, que describa el comportamiento no lineal de manera simple, práctica y económica dentro de lo posible. 2. - Encontrar los coeficientes de rigidez del cabezal del pilote. Estos coeficientes no son constantes como en el caso del análisis lineal, por el contrario, varían, dependiendo ello de las combinaciones de carga actuantes. La tesis se realiza en cinco capítulos: CAPITULO I Contiene definiciones sobre las estructuras piloteadas. CAPITULO II Comprende conceptos teóricos, referidos al comportamiento no lineal de estas estructuras. Se mencionan, además, algunas técnicas existentes para realizar el análisis no lineal. CAPITULO III Expone el método del Módulo de Reacción de la Subrasante. Las idealizaciones que se adoptan sobre el comportamiento del sistema suelo-pilote, origina una ecuación general que caracteriza el problema de pilotes cargados lateralmente. Sobre el Módulo de Suelo, se hace un estudio genérico de su comportamiento y su variación con la profundidad. Se presenta el método propuesto, con las consideraciones asumidas. CAPITULO IV Comprende la solución. Se hace una analogía con la forma de solución de una ecuación diferencial lineal. Se analiza la respuesta del cabezal del pilote a un par de fuerzas externas dado, teniéndose en cuenta la deformación del sistema suelo-pilote. Se obtiene la curva de deformaciones del pilote embebido en el terreno, mediante diferencias finitas. Se le da validez al método, de acuerdo a los resultados satisfactorios conseguidos en la comparación con datos de ensayos de campo y con la solución rigurosa de la ecuación diferencial original. Se desarrollan 2 programas en lenguaje BASIC, uno para la solución aproximada y el otro para la rigurosa. En ambas soluciones se muestran los resultados para un ejemplo particular, numérica y gráficamente, comentándose además lo obtenido. Se obtienen valores de los coeficientes de rigidez del cabezal del pilote. CAPITULO V Proporciona conclusiones y recomendaciones sobre esta tesis.