Computadoras y geotecnia

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Revista página: www.elsevier.com/locate/compgeo

La interacción suelo-estructura no lineal en desconectado apilados fundaciones balsa

Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Politecnico di Milano, Piazza Leonardo da Vinci, 32, 20133, Milán, Italia

ARUP, Milán, Italia

INFORMACION DEL ARTÍCULO

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La historia del artículo:

Recibido 31 de marzo 2014

Recibido en forma revisada 16 de julio 2014

Aceptado 27 de agosto 2014

Disponible en línea 29 de septiembre 2014

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Palabras clave:

Fundaciones balsa llenados

Pilas desconectadas

Elemento finito

Suelo-Estructura interacción

Plasticidad

Asentamientos

ABSTRACTO

Fundaciones balsa apilados desconectados se caracterizan por ninguna conexión estructural entre la balsa superior y los montones subyacentes, jugando sobre todo el papel de la liquidación-reductores. La brecha balsa-pila resultante es por lo general lleno de una capa intermedia granular, a través del cual se transfieren las cargas de la superestructura a las pilas.

En este trabajo, los mecanismos de interacción complejas involucrando los componentes fundamentales (balsa, pilotes y el suelo) están numéricamente investigado por medio de elementos finitos 3D analiza, lo que representa no suelo linealidad. Las principales características de los mecanismos de interacción suelo-estructura bajo puramente verticales externa cargas son explorados en un rango realista de las brechas de balsa-suelo para diferentes configuraciones de pila, en la que el número de pilas - es decir, su espaciamiento - es variada. También se prestará especial atención a la respuesta estructural de las pilas en cuanto resultantes de tensiones internas axiales y de flexión. En particular, mientras que la desconexión beneficiosamente afecta la respuesta pila estructural, el aumento de la brecha de balsa-pila tiende a reducir la general eficiencia liquidación / rigidez.

Los resultados numéricos se presentan están de acuerdo substancial con los resultados de la literatura experimentos a pequeña escala y sugieren una serie de inferencias teóricas pertinentes.

INTRODUCCIÓN

En presencia de ciertas condiciones estructurales / geotécnicos, balsas y pilotes fundaciones pueden combinarse provechosamente para doblar objetivo de (i) el aumento de la capacidad de carga global y (ii) reducción de los asentamientos inducidos por cargas de servicio - como era primero propuesto por Burland et al. En este último sentido, apilados balsas (RP) y desconectados balsas apilados (DPRs) deben distinguirse, dependiendo de si las pilas están conectados estructuralmente o no a la balsa.

Según lo mencionado por Poulos, RP encarnan una posible realización de la llamada enfoque de diseño de apilamiento de fluencia definido por Randolph, En el que las pilas funcionan bajo cargas muy altas. La adopción de

Fundaciones públicas también se asocia con interesantes económica y los beneficios ambientales: según lo informado por Huang et al, Este enfoque de diseño se ha aplicado ampliamente en China, en la medida que el diseño de pilotes de solución reductora de edificios altos es actualmente obligatoria en Shanghai.

En los últimos años, el uso de bases DPR ha sido ganando creciente popularidad. En esta configuración alternativa asentamiento de reducción de pilas, no hay pila balsa estructural la conexión y la pila / GAP balsa se ​​llena con una capa de compactado material granular. Este último evita las cargas procedentes de la superestructura que se aplica directamente sobre las pilas, de modo que la diseño del DPR - en desacuerdo con los RP - ya no es impulsado por requisitos estructurales graves. Desde una perspectiva de diseño, la adopción de DPR permite factores de seguridad más bajos para las pilas.

El presente trabajo se centra en cimentaciones profundas para edificios altos por motivos de arena, donde los requisitos relacionados con la facilidad de servicio reducción de asentamiento son los más exigentes. Edificios altos generalmente descansar en los llamados grandes balsas apilados, donde:

- La '' capacidad de carga 'unpiled' es proporcional a la anchura de la balsa y por lo tanto bastante grande. A la inversa, de alta (o incluso) asentamientos inaceptables son bastante probable que tenga lugar;

- L = relación B entre la longitud y la anchura pila balsa es generalmente baja (L = B1).

La respuesta mecánica de estos resultados fundamentales de sistemas de los mecanismos de interacción suelo-estructura complejas, cuyos análisis e interpretación son aún objeto de debate dentro de la comunidad técnica. La mejora de la penetración en dicha interacción fenómenos es preliminar para el diseño óptimo y, por lo tanto, a una uso eficaz de los pilotes en la práctica de la ingeniería.

Recientemente, varios métodos tanto para la capacidad de carga y asentamiento analiza en RP se han desarrollado en la forma de (i) fórmulas empíricas, (ii) relaciones analíticas derivan de simplificar teorías  y (iii) cálculos numéricos basados ​​por ejemplo en el método de elementos finitos (FE). Como se ha comentado por Poulos [2] , la complejidad intrínseca de la interacción mecánica balsa-suelo-pilote Renders diseño estándar acerca de los RP - es decir, analítica o equipo basado en aproximada - poco probable que produzca riguroso resultados. Por el contrario, el recurso a tres dimensiones analiza FE parece ser la opción más fiable, ya que las geometrías complejas y no linealidades materiales pueden tenerse en cuenta [7,8] . La idoneidad de FE análisis es aún más evidente en el caso de DPR, donde muy compleja balsa-suelo, pile-suelo, interacciones pila-pila son espera que tenga lugar.

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