Modelagem Numérica em Geotecnia

Vista previa del material en texto

INTRODUCCION AL USO DE MODELAMIENTO 
NUMÉRICO PARA ANALIZAR PROBLEMAS 
GEOTECNICOS
(FLAC 2D V5.0)
SECUENCIA DE MODELAMIENTO NUMERICO
CONCEPTUALIDAD GENERAL DE PROGRAMA FLAC 2D
Flac es un programa bidimensional de diferencias
finitas que simula el comportamiento del macizo
rocoso, del suelo y de la interacción de estos con
elementos externos, los cuales son permitidos a
fallar bajo una condición de flujo plástico cuando
es alcanzada su máxima resistencia.
Los materiales son representados por elementos o
zonas los cuales forman una grilla que es ajustada
por el usuario conforme la geometría del objeto a
ser modelado.
Cada elementos se comporta acorde a una ley de
esfuerzo – deformación (lineal o no lineal)
prescrita en respuesta a la aplicación de fuerzas
externas. El material puede fallar y fluir y la grilla
deformarse (en modo extremo o reducido) y
moverse con el material que es representado.
A pesar que FLAC fue originalmente desarrollado
para ingeniería geotécnica y civil, el programa
ofrece un amplio rango de capacidades para
resolver complejos problemas en mecánica. Para
ello, existen una variada disponibilidad de
“Modelos Constitutivos” que permiten la
simulación de comportamiento de elementos
difíciles de representar matemáticamente.
SECUENCIA DE MODELAMIENTO NUMERICO
1. Generación de la grilla
2. Condiciones iniciales y de contorno
3. Secuencia de modelamiento e iteración
4. Elección de modelo constitutivo y asignación de respectivas propiedades (elásticas y resistentes)
5. Definición de Criterios de evaluación y de condición de monitoreo
6. Interpretación de los resultados
Las principales etapas a considerar cuando se realiza un modelamiento mediante FLAC son las siguientes:
SECUENCIA DE MODELAMIENTO NUMERICO
Procedimiento general
para la resolución de
problemas mediante
modelamiento numérico
(Itasca 2002)
INGRESO AL PROGRAMA FLAC 2D (Tipo de modelo y cond. Esfuerzo v/s deformación)
MODELOS CONSTITUTIVOS
MODELOS DE PLASTICIDAD DE FLAC
Drucker & Prager
 Mohr Coulomb
 Ubiquitous Joint
 Strain Hardening and Softening
 Bilinear
1. Todos los modelos se caracterizan por funciones de
deformación, funciones de
endurecimiento/reblandecimiento y reglas de flujo.
2. La formulación del flujo plástico se basa en la teoría de
plasticidad que considera la deformación compuesta
por componentes elásticos y plásticos y sólo la
componente elástica contribuye al incremento de
tensión siguiendo una ley elástica. Además, los
incrementos de deformación elástica y plástica son
coaxiales con los ejes de la tensión principal
3. Todos los modelos se formulan en términos de
esfuerzos efectivos
4. Las propiedades se representan por medio del módulo
volumétrico y cortante obtenidos a partir del módulo de
Young y del coeficiente de Poisson
INGRESO AL PROGRAMA FLAC 2D (Tipo de modelo y cond. Esfuerzo v/s deformación)
UBIQUITOUS JOINT MODEL
INGRESO AL PROGRAMA FLAC 2D (Tipo de modelo y cond. Esfuerzo v/s deformación)
Febrero 2006
STRAIN HARDENING AND SOFTENING MODEL
INGRESO AL PROGRAMA FLAC 2D (Tipo de modelo y cond. Esfuerzo v/s deformación)
INGRESO AL PROGRAMA FLAC 2D (Tipo de modelo y cond. Esfuerzo v/s deformación)
ANALISIS SIN CONSIDERAR INFORMACION ESTRUCTURAL 
EXPLICITA [FLAC & SLIDE]
MODELAMIENTO NUMERICO 
SIMPLIFICADO DE CONDICION DE 
ESTABILIDAD DE TALUD A TRAVÉS 
DE PROGRAMA FLAC 2V V5.0
 

H1=150m
W1=380m
H2=110m
W2=120m >55m
>60m
>240m
LIMITE DEL MODELO
Xi =30800
Xf =31320
Yi =84700
Yf =84950
AREA DE INTERES
Xo=30800 Yo=84700
X1= 31100 Y1=84750
X2 = 31320 Y2= 84950
X1,Y1 X2
Y2
AREA DE INTERES = X2-X1 = 220m/5m=44 zonas
= Y2-Y1 = 200M/5m=40 zonas 
= (aprox.) (1/3) altura Banco = 5m
Area con ancho de zona muy grande 
INCORPORACION DE NIVEL FREATICO