Efecto del agua
Cuando examinamos la influencia del agua subterránea sobre las magnitudes de la presión de la tierra en los programas GEO5 se distingue entre agua restringida y agua libre.
Agua restringida
Este tipo se utiliza en los suelos de poca permeabilidad – aproximadamente alrededor del valor k = 1*10-3 cm/s. El estos suelos el agua que fluye es influenciada (Ejemplo: por su forma y rugosidad) o por la resistencia a la fricción de adhesión al agua. Las fórmulas generales propuesta por Mononobe-Okabe o Arrango son utilizadas para analizar los efectos sísmicos. La única diferencia que aparece es la de sustituir el valor del ángulo sísmico ψ por ψ*:
Donde: | γsat | - | Peso unitario del suelo totalmente saturado |
γsu | - | Peso unitario del suelo sumergido | |
kh | - | Coeficiente sísmico de aceleración horizontal | |
kv | - | Coeficiente sísmico de aceleración vertical |
Agua libre
Este tipo se utiliza en los suelos de poca permeabilidad – aproximadamente alrededor del valor k > 1*10-1 cm/s. El estos suelos se asume que el agua fluye en los poros es más o menos independiente de suelo de granos. (Ejemplo: flujo turbulento en suelos de granos gruesos). Las fórmulas generales propuesta por Mononobe-Okabe o Arrango son utilizadas para analizar los efectos sísmicos. La única diferencia que aparece es la de sustituir el valor del ángulo sísmico ψe por ψe+:
Donde: | γd | - | Peso unitario del suelo seco |
γsu | - | Peso unitario del suelo sumergido | |
kh | - | Coeficiente sísmico de aceleración horizontal | |
kv | - | Coeficiente sísmico de aceleración vertical | |
GS | - | Especificación gravitatoria de las partículas del suelo |
Donde: | ρS | - | Densidad del suelo sólido |
ρw | - | Densidad del agua |
Además de la presión dinámica la estructura es también cargada la presión hidrodinámica causada por el agua libre manifestada por la presión dinámica aplicada a la estructura. La distribución parabólica actual es en el programa es aproximada por la distribución trapezoidal
La resultante de la presión hidrodinámica detrás de la estructura Pwd es distante por ywd desde el talón de la estructura:
Donde: | H | - | Altura de la estructura |
y las magnitudes vienen dadas por:
Donde: | γw | - | Peso unitario del agua |
kh | - | Coeficiente sísmico de la aceleración horizontal | |
H | - | Altura de la estructura |
Presión hidrodinámica actuando al frente del muro
La resultante de la presión hidrodinámica delante de la estructura Pwd es distante por ywd desde el talón de la estructura:
Donde:
Donde: | H | - | Altura de la estructura |
Donde: | γw | - | Peso unitario del agua |
kh | - | Coeficiente sísmico de la aceleración horizontal | |
H | - | Altura de la estructura |