Evaluación de la Influencia de la Intensidad Sísmica en la Amplificación Dinámica de los Estratos de Suelo Mediante Modelos Numéricos

Abstract

La amplificación dinámica a través de suelos depende del contenido de frecuencia de las ondas incidentes de campo libre respecto a las frecuencias propias del perfil de suelo y del comportamiento no lineal del mismo. En el presente trabajo se estudia la predicción numérica de la amplificación dinámica de los suelos según la intensidad de la aceleración máxima de campo libre entre 0.1g a 1.5g. Esta predicción se realiza mediante modelos numéricos, para perfiles de suelos tipo D y E de la clasificación del NEHRP (National Earthquake Hazard Research Program de los EEUU). Los análisis numéricos se llevaron a cabo utilizando el método lineal equivalente (a través del uso del programa EERA) y el método de elementos finitos (utilizando el programa ABAQUS). Se presta particular interés en evaluar la influencia que tiene en los resultados la selección del modelo numérico para valores elevados de la aceleración máxima de la onda incidente. A tal fin la excitación sísmica utilizada corresponde a registros de sismos reales disponibles en bases de datos internacionales aplicando factores de escala para cubrir el rango de aceleraciones máximas mencionado. El estudio concluye con un análisis de la influencia de los principales parámetros de los modelos en la evaluación de la amplificación dinámica. Los resultados obtenidos indican que los métodos de análisis utilizados (método lineal equivalente y elementos finitos incorporando la no-linealidad del material a través del modelo de Mohr-Coulomb) arrojan resultados comparables en cuanto al factor de amplificación de la onda sísmica. Sin embargo, de la comparación de los resultados obtenidos por ambos métodos surge que la resistencia al corte de los suelos influye significativamente en el factor de amplificación dinámica obtenido, por cuanto la falla progresiva del suelo provoca una disminución en mismo.