Estudio de la simulación y modelación física a escala reducida de un pavimento rígido

• Autores: Maquerhua Flores, Dereck Dorian, Riveros Martinez, Shiomara
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/20206
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/20206
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Modelo físico; modelo numérico; base granular; resortes; Plaxis 3D; losa de concreto; pavimento rígido.; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Las construcciones civiles están constantemente expuestas a una variedad de cargas que pueden resultar en daños significativos y representar un riesgo. Es por esta razón que la ingeniería civil se dedica al diseño de diversas obras de infraestructura, con el objetivo primordial de asegurar que estas estructuras sean seguras, funcionales y rentables. Para determinar la seguridad de los componentes y sistemas estructurales, así como para ajustar modelos numéricos y prever su comportamiento futuro, es esencial llevar a cabo ensayos de laboratorio que permitan observar y validar de manera experimental el rendimiento, (Hernández et al., 2005). El presente trabajo describe la formulación, desarrollo, ejecución y los resultados de los ensayos realizados en dos tipos de modelos físicos a escala reducida que simulan un pavimento rígido. Asimismo, se describe el proceso y los resultados de la simulación numérica correspondiente para cada uno de los modelos físicos mencionados, comparando su comportamiento con los ensayos realizados. Para el desarrollo del estudio fueron implementados dos tipos de ensayos experimentales. El primer modelo consiste en tres ejemplares con características similares. Cada uno está compuesto por una losa cuadrada de concreto sin refuerzo, con un espesor de 0,05 m y dimensiones de 1,00 x 1,00 m, vaciada sobre una base granular compactada de 0,30 m de espesor, conformada por capas de 0,05 m. Para la compactación de la base, se utilizó un método que reproduce la densidad máxima obtenida en laboratorio. Todo el sistema está contenido dentro de una caja de Fenólico Film para su posterior ensayo. El segundo modelo consta de tres losas de concreto, con las mismas propiedades que el modelo físico descrito anteriormente. Cada losa se apoya sobre una cama conformada por veinticinco resortes dispuestos simétricamente, simulando una base elástica. Esta base cuenta con una restricción vertical alrededor del eje perimetral de la losa. En cada uno de los ensayos, se tomaron medidas de los desplazamientos verticales en diferentes puntos ubicados en la cara superior de las losas de concreto. Los resultados de los ensayos a los modelos físicos construidos en el presente trabajo mostraron que, ante la acción de una carga central, las deflexiones verticales son mayores en la zona central y van disminuyendo radialmente hacia la zona exterior. En cuanto a los resultados de las simulaciones numéricas en el programa que utiliza el método de elementos finitos Plaxis 3D, muestran un comportamiento similar a los de los modelos físicos en cuanto a las deflexiones verticales, siendo las medidas centrales las que menor porcentaje de variación presentan.