La modelización de los pilotes en el método de elementos finitos (EF)

Abstract

Este artículo presenta una descripción detallada de las ventajas e inconvenientes de los pilotes volumétricos y embebidos. La dependencia de los resultados del tamaño de la malla es más significativa en el pilote embebido. Para grupos numerosos de pilotes, la cantidad de elementos en el sistema se reduce significativamente usando pilotes embebidos. Se han comparado los resultados obtenidos con ambos modelos con los datos obtenidos de ensayos de carga a escala real en un caso de estudio de un pilote hincado prolongado con un micropilote, sometido a compresión, tracción y cortantes (caso 1) y con los resultados de un análisis elastoplástico, realizado con un método establecido, como es el de la ecuación integral (caso2). En el caso 1, los resultados para el pilote a compresión revelaron que el pilote volumétrico puede reproducir el escalón que se produce cuando hay un cambio en la sección del pilote, algo que no es posible con un pilote embebido. Para carga axial de tracción y carga lateral, el pilote embebido reproduce mejor el desplazamiento medido en la cabeza del pilote o la distribución de esfuerzos a lo largo del mismo. Las conclusiones obtenidas se refieren principalmente a los tipos de modelización numérica descritos en el texto del artículo y a los programas en que se aplican.

This paper presents a detailed description of the relative advantages and disadvantages of volume piles and embedded piles. The mesh dependency is more significant in an embedded pile. When a large number of piles have to be considered, the number of elements in the system is significantly reduced using embedded piles. The results obtained with both models were compared with the data obtained from full-scale loading tests in a case study of a driven pile followed by a micropilote, subjected to compression, tension and shear (case 1), and with the results of an elastoplastic analysis carried out with the well-established integral equation method (case 2). In case 1, the results of the pile subject to compression revealed that the volume pile can reproduce the step produced by a change in the section of the pile, something not possible with an embedded pile. For tension tests or lateral load, the embedded pile reproduces better the displacement measured in the head of the pile or the efforts along the shaft. The conclusions obtained refer mainly to the types of numerical modelling described in the text of the paper and to the programs in which they apply.