METODO NUMERICO PARA EL DISEÑO GEOTECNICO DEL SOSTENIMIENTO DE TUNELES. ELABORACION E IMPLEMENTACION DE UN CODIGO DE CALCULO POR ELEMENTOS FINITOS
GIANFRANCO PERRI ¹
Trabajo de Ascenso de la categoría de Profesor Asistente a Profesor Agregado
RESUMEN
El trabajo, comienza con un capítulo introductivo (Cap. I) dedicado a ilustrar la problemática general del diseño de los sostenimientos de los túneles.
En particular se resumen las nociones básicas relacionadas con la estática de las excavaciones profundas y con la evaluación de las cargas sobre los sostenimientos. También se reporta una breve reseña de los principales métodos analíticos disponibles en este campo de la ingeniería comparándolos críticamente con los correspondientes métodos empíricos y numéricos de diseño.
Finalmente el capítulo introductorio se completa con un párrafo dedicado al método matricial de los desplazamientos, en el que se abordan algunos aspectos generales y específicos del mismo, mientras que se hace referencia a trabajos desarrollados con anterioridad por el Autor en los que se trata más extensamente el tema.
El trabajo sigue (Cap. II) tratando el tema del Método numérico y en particular haciendo referencia específica a los elementos prismáticos rectos y curvos que se utilizan en el código de cálculo numérico elaborado para el análisis de los sostenimientos de túneles.
También se dedica un capítulo (Cap. III) a la descripción de algunos aspectos del análisis numérico directamente relacionados con el mismo código de cálculo implementado y específicamente referentes al manejo de la matriz global del modelo de elementos finitos, su ensamblaje e inversión.
Sucesivamente se pasa a presentar (Cap. IV) los procedimientos físicos, analíticos y numéricos adoptados para la representación de las cargas del terreno actuantes sobre los sostenimientos y de las características de deformación del terreno mismo, factor este último, fundamental para la simulación numérica del fenómeno de la interacción terreno-estructura de sostenimiento.
Una vez completada la descripción de los componentes fundamentales del proceso y código de cálculo porpuestos, se pasa finalmente (Cap. V) a la ilustración de unos ejemplos numéricos con el objetivo de presentar los alcances prácticos del método de cálculo elaborado.
En las conclusiones (Cap. VI), se comentan una vez más las ventajas y límites del método de análisis geotécnico-estructural propuesto en el trabajo, y se sugieren sus posibles ampliaciones y utilizaciones inmediatas con el objetivo de profundizar la investigación del tema y de mejorar su utilización directa para la ingeniería de proyecto.
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¹ Universidad Central de Venezuela, Facultad de Ingeniería, Escuela de Geología, Minas y Geofísica, Departamento de Minas, Enero 1985.