Comportamiento dinámico y evaluación de respuesta sísmica 1D de materiales granulares obtenidos por voladura y chancado - Valdivia Paucar, Myzael Jacob (2020)
En el Perú, el análisis sísmico de estructuras de tierra es de gran importancia debido a la alta sismicidad local. Por ello, se deben llevar a cabo diferentes tipos de análisis para la estimación del comportamiento sísmico de este tipo de estructuras. Una de las herramientas más comunes es el análisis de respuesta de sitio unidimensional, el cual considera el comportamiento dinámico del suelo a partir de la estimación de curvas dinámicas obtenidas de ensayos de laboratorio de alta precisión. La presente investigación incluye una revisión actualizada sobre la respuesta sísmica unidimensional bajo los métodos lineal equivalente (LEQ) y no lineal (NL) así como el estudio del comportamiento dinámico de suelos granulares antrópicos obtenidos por voladura y chancado en la industria minera peruana. Actualmente, en la literatura científica mundial carece de información de las propiedades dinámicas de este tipo de materiales. Asimismo, en nuestro medio, este desconocimiento se ha visto acentuado debido a que por décadas no se ha contado con equipos de laboratorio para realizar ensayos dinámicos y cíclicos sobre todo en el rango de deformaciones muy pequeñas. La tesis demuestra la variabilidad que existe respecto al comportamiento dinámico de estos materiales granulares generados por procesos antrópicos comparados con los de la literatura existente. De esta comparación se concluye que es necesario ejecutar ensayos dinámicos y cíclicos para una mayor confiabilidad de los análisis de respuesta sísmica que reduzcan la incertidumbre en los diseños geotécnicos sísmicos. En la presente investigación se llevaron a cabo 288 análisis de respuesta sísmica unidimensional para realizar comparaciones entre los análisis LEQ y NL con el programa Deepsoil considerando el modelo GQ/H. La investigación demuestra la rapidez y sencillez para realizar análisis no lineales considerando este modelo, por lo cual se recomienda el empleo tanto del programa como del modelo mencionado anteriormente. Los resultados de los análisis muestran diferencias a medida que aumenta la demanda sísmica, obteniéndose menores resultados en términos de la respuesta de aceleraciones en los análisis NL. Por último, las comparaciones entre análisis NL entre los materiales obtenidos por voladura y chancado, muestran mayores aceleraciones espectrales en el segundo caso, debido al mayor efecto lineal (menor degradación) que presenta este material en su comportamiento dinámico. Asimismo, las comparaciones utilizando curvas de literatura como la de Seed et al. (1986) indican resultados no representativos de la amplificación sísmica los cuales representan una incertidumbre al ser utilizado en el diseño sísmico de estructuras de tierra compuestas por materiales similares a los investigados. Los resultados obtenidos concluyen que para el material por voladura se presentará factores máximos de amplificación del orden de 2 a 2,5 mientras que en el material chancado se presentará valores del orden de 3 a 3,5. Por otro lado, al utilizar las curvas de Seed et al. (1986) se obtendrá factores máximos de amplificación del orden de 2 a 3 que se presentarán en periodos superiores al periodo del suelo y para periodos inferiores se presentarán de amplificaciones del orden de 0,5 a 1.