Boletín de la SEMSIG Nº 194

Boletín Nº194. Julio- Septiembre 2018.

ÍNDICE DE ARTÍCULOS:

1.- «ANÁLISIS NUMÉRICO DEL EFECTO DE LA RUGOSIDAD EN EL CONTACTO PILOTE-ROCA SOBRE LA RESISTENCIA POR FUSTE Y PUNTA. «. José Gregorio Gutiérrez Chacón y Svetlana Melentijevic.

2.- «EL RETO DEL ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS RADIACTIVOS DE ALTA ACTIVIDAD. ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA TÉRMICA Y TENSIONAL EN UN ALMACENAMIENTO GEOLÓGICO PROFUNDO (AGP). APLICACIÓN PRÁCTICA AL AGP DE ONKALO EN FINLANDIA.» Julián Lozano Cazorla.

3.- «DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS ENTERRADAS EMPLEANDO EL MÉTODO DE LA DESANGULACIÓN. PROPUESTA DE UN PROCEDIMIENTO NUMÉRICO MEDIANTE ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS.» Javier Moreno Robles y Svetlana Melentijevic.

1.- «ANÁLISIS NUMÉRICO DEL EFECTO DE LA RUGOSIDAD EN EL CONTACTO PILOTE-ROCA SOBRE LA RESISTENCIA POR FUSTE Y PUNTA»

Autor: José Gregorio Gutiérrez Chacón y Svetlana Melentijevic

Keywords: claveresistencia por fuste, resistencia por punta, roca, interacción pilote-roca, método de elementos finitos

Resumen: Esta investigación tiene como objetivo principal analizar el efecto de la rugosidad sobre la resistencia por fuste y punta de pilotes empotrados en roca sometidos a carga axial, mediante la aplicación del método de ele-mentos finitos (MEF) a través de los códigos Plaxis y Abaqus. Se ha realizado una recopilación bibliográfica de las formulaciones empíricas que contemplan el cálculo de carga de hundimiento de los pilotes empotrados en roca. La interacción pilote-roca se ha modelado mediante la configuración geométrica de la clasificación de rugosidades de Pells et al. (1980) en Plaxis y la forma de rugosidad planteada por O’Neill et al. (1996) en Aba-qus. En este sentido, para analizar el proceso de transferencia de carga en la interacción pilote-roca y zonas circundantes, se realizan curvas comparativas de los resultados obtenidos en las variables de salida graficando: (1) carga axial movilizada en el pilote-profundidad, (2) resistencia unitaria movilizada por fuste-profundidad, (3) carga-resistencia unitaria movilizada por punta y fuste en el contacto pilote-roca, (4) carga-resistencia mo-vilizada y (5) carga-asiento. Se comparan los resultados con las formulaciones empíricas planteadas por diver-sos autores, resaltando dos aspectos importantes: en primer lugar, los cálculos de resistencia por punta y fuste del pilote a través de las formulaciones conceptuales son muy conservadores y no reproducen el efecto “real” en el contacto pilote-roca, y en segundo lugar, la componente de resistencia por fuste contribuye en gran me-dida en la contribución de carga de hundimiento del pilote, y en consecuencia, su contribución no debe ser despreciado totalmente en el diseño de pilote.

Autores: Julián Lozano Cazorla.

Keywords: almacenamiento subterráneo, residuos radiactivos de alta actividad, análisis térmico transitorio

Resumen: Vivimos en un mundo en constante cambio y desarrollo, especialmente desde el punto de vista energético. La construcción del primerReactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) en Francia, los últimos accidentes nucleares (Fukushima Daiichi, Japón), el fin de expiración de licencia de operación de las centrales nucleares españolas en los próximos años, los elevados sobrecostes de la construcción
de centrales nucleares como la de Flamanville en Francia (300% sobrecoste), o la declaración de bancarrota de Westinghouse por la pérdida de 6.4 miles de millones de dólares en la construcción de dos centrales nucleares en EEUU hace unos meses, así como la decisión de no construir más instalaciones de este tipo en Alemania, Suiza o Suecia, entre otros, hacen mirar hacia nuevos modelos energéticos, al mismo tiempo que pone sobre la mesa qué hacer con los residuos nucleares generados por éstas y su desmantelamiento en la búsqueda de sistemas alternativos.
El presente artículo tiene como finalidad introducirnos en la gestión de los residuos nucleares de alta radiactividad, desde la construcción de almacenamiento temporal y su problemática, hasta analizar la influencia de la propagación térmica transitoria en los parámetros de diseño y de seguridad del contenedor de residuos nucleares mediante el empleo de una sección típica de almacenamiento subterráneo definitivo en rocas graníticas, como el que actualmente se está construyendo en Onkalo (Finlandia), por tratarse de uno de los iconos más
referentes en dicha gestión.

3.- «DISEÑO SÍSMICO DE ESTRUCTURAS ENTERRADAS EMPLEANDO EL MÉTODO DE LA DESANGULACIÓN. PROPUESTA DE UN PROCEDIMIENTO NUMÉRICO MEDIANTE ELEMENTOS VOLUMÉTRICOS».

Autores: Javier Moreno Robles y Svetlana Melentijevic.

Keywords: desangulación sísmica, estructuras enterradas, elementos finitos volumétricos, pseudoestático, contornos

Las estructuras enterradas en zonas sísmicas están sometidas a unos esfuerzos dinámicos que pueden ser importantes y de cuantificación compleja. Habitualmente los métodos de cálculo empleados se basan en la metodología de Mononobe-Okabe que se desarrolló en los años 30 del siglo pasado para estudiar los empujes en muros de gravedad, por lo que su aplicación a estructuras flexibles es, cuanto menos, discutible. Existen otros métodos de cálculo más actuales, pero parecen, por su complejidad de aplicación, reservados a técnicos especializados en mecánica del suelo dinámica y estructural, por lo que habitualmente no se emplean en los diseños.
Como procedimiento intermedio se ha desarrollado una metodología de interacción cinemática denominada “desangulación sísmica”que es la recogida en el Manual de Carreteras del Ministerio de Obras Públicas de Chile. Este método requiere el empleo de resortes que modelizan el terreno y actúan sobre la estructura.
El procedimiento de transformar el terreno en resortes se ha empleado tradicionalmente para poder realizar los cálculos con programas de cálculo matriciales, que eran los únicos existentes en los inicios del cálculo numérico. Sin embargo, actualmente los cálculos geotécnicos estructurales se realizan modelizando el terreno con elementos volumétricos y no con resortes, por lo que la aplicación del método de la desangulación sísmica se hace más tediosa al tener que realizar un modelo complementario de barras y muelles al realizado para el diseño estático de la estructura.
En el presente artículo se pretende mostrar un procedimiento mixto donde la acción sísmica debida a la desangulación sea una fase más de cálculo (habitualmente la última) dentro un único modelo de cálculo (realizado mediante elementos finitos o diferencias finitas), presentando adicionalmente la ventaja de eliminar la incertidumbre de la influencia de la distancia de los contornos en los esfuerzos obtenidosen la estructura.