Análisis de la capacidad de carga última del suelo para cimentaciones superficiales mediante métodos analíticos y elementos finitos

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Título : Análisis de la capacidad de carga última del suelo para cimentaciones superficiales mediante métodos analíticos y elementos finitos
Autor : Ortiz Morocho, Kevin Ricardo
Viracucha Llano, Jeison Xavier
Director de Tesis: Rodríguez Badillo, Freddy Israel
Resumen traducido: This article examines the ultimate bearing capacity of soil for shallow foundations using analytical methods and finite element simulations conducted in the software (MIDAS GTS NX). The software results are compared with analytical methodologies proposed by researchers such as Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesic, Chen, and Balla. For the analysis of the analytical methods, various soil samples are employed, considering geotechnical properties such as cohesion (c), friction angle (Ø), unit weight (ɣ), and elastic modulus (E). These parameters are fundamental for calculating the soil's ultimate bearing capacity. The numerical models were developed using the Mohr-Coulomb constitutive model, which analyzes soil behavior under applied loads, and the linear elastic constitutive model for shallow foundations. To validate the results of the soil's ultimate bearing capacity, three types of models were developed: physical model, numerical model, and analytical models, based on an undisturbed soil sample extracted from the Guamaní area, located south of Quito. Triaxial tests, moisture content determination, specific gravity, and plasticity index tests were conducted in the soil mechanics laboratory to obtain the soil's geotechnical properties. Using the results obtained from the different models, a comparative analysis was performed to determine which analytical methodology closely aligns with the results generated by the numerical model and the physical model.
Resumen : El presente artículo analiza la capacidad de carga última del suelo para cimentaciones superficiales utilizando métodos analíticos y simulaciones por el método de elementos finitos en el software (MIDAS GTS NX). Comparando los resultados del software con las metodologías analíticas propuestas tales como: Terzaghi, Meyerhof, Hansen, Vesic, Chen, y Balla. Para el análisis de los métodos analíticos se emplean diferentes muestras de suelos, considerando las propiedades geotécnicas como cohesión (c), ángulo de fricción (Ø), peso específico (ɣ). Estos parámetros son fundamentales para el cálculo de la capacidad de carga última del suelo. Para el desarrollo de los modelos numéricos se utilizó el modelo constitutivo de Mohr-Coulomb que analiza el comportamiento del suelo bajo la acción de cargas y el modelo constitutivo elástico lineal para las cimentaciones superficiales. Para la validación de los resultados de la capacidad de carga última del suelo, se desarrollaron tres tipos de modelos: modelo físico, modelo numérico y modelos analíticos de una muestra de suelo inalterada extraída en la parroquia de Guamaní, al sur de la ciudad de Quito. Se realizaron ensayos triaxiales, contenido de humedad, gravedad específica e índices de plasticidad en el laboratorio de mecánica de suelos para obtener las propiedades geotécnicas del suelo. Con los resultados de los diferentes modelos, se llevó a cabo un análisis comparativo para determinar que metodología analítica es próxima a los resultados obtenidos por el modelo numérico y el modelo físico.
Palabras clave : INGENIERÍA CIVIL
EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍA
SUELOS - ANÁLISIS
MÉTODOS ANALÍTICOS
ELEMENTOS FINITOS
Fecha de publicación : feb-2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/29675
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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