Modelos constitutivos - Materiales geotécnicos

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Modelos constitutivos - Materiales geotécnicos

Los modelos constitutivos aplicados a materiales geotécnicos son ecuaciones matemáticas que describen el comportamiento esfuerzo-deformación de los suelos. Estos modelos son utilizados en el análisis numérico de problemas geotécnicos, como la estabilidad de taludes, la capacidad portante de cimentaciones y el diseño de excavaciones.

Los modelos constitutivos pueden clasificarse en dos grandes grupos:

• Modelos elásticos: Estos modelos consideran que el suelo se comporta de forma elástica, es decir, que no sufre deformaciones permanentes después de la aplicación de una carga.
• Modelos plásticos: Estos modelos consideran que el suelo puede sufrir deformaciones permanentes después de la aplicación de una carga.

Dentro de cada grupo, existen diferentes modelos que se adaptan a diferentes tipos de suelos y condiciones de carga.

Modelos elásticos aplicados a materiales geotécnicos

Los modelos elásticos más utilizados en geotecnia son:

• Modelo de Hooke: Este modelo es el más simple y considera que el suelo se comporta de forma lineal elástica.
• Modelo de Mohr-Coulomb: Este modelo es más complejo que el modelo de Hooke y considera que el suelo tiene un comportamiento no lineal elástico.

Modelos plásticos aplicados a materiales geotécnicos

Los modelos plásticos más utilizados en geotecnia son:

• Modelo de Mohr-Coulomb: Este modelo también se puede utilizar como modelo plástico, considerando que el suelo falla cuando se alcanza el límite de plasticidad.
• Modelo de Cam-Clay: Este modelo es más complejo que el modelo de Mohr-Coulomb y considera que el suelo tiene un comportamiento plástico no lineal.
• Modelo de Hardening Soil: Este modelo es más complejo que el modelo de Cam-Clay y considera que el suelo se endurece con la aplicación de cargas.

Elección del modelo constitutivo

La elección del modelo constitutivo adecuado para un problema geotécnico específico depende de varios factores, como el tipo de suelo, las condiciones de carga y el nivel de precisión requerido.

En general, los modelos elásticos son adecuados para problemas de pequeña magnitud, mientras que los modelos plásticos son adecuados para problemas de mayor magnitud o que involucran suelos susceptibles a la plasticidad.

Referencias bibliográficas

• Civil Engineering Handbook: Fundamentals of Geotechnical Engineering, Edited by J.P. Martin, J.L. Sherard, and R.E. Duncan, McGraw-Hill, 2005.
• Fundamentals of Soil Mechanics and Engineering, by Braja M. Das, Pearson, 2017.
• Geotechnical Engineering: Principles and Practices, by Michael P. O'Neill and David B. Withers, McGraw-Hill, 2010.

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