Seismic analysis of underground structures: Influence of the soil type, the relative stiffness and seismic intensity

Abstract

Las estructuras subterráneas se desempeñan como medios para llevar a cabo actividades esenciales en una sociedad moderna. Por lo tanto, su apropiado desempeño sísmico es importante para la reducción del riesgo de desastres. El presente trabajo trata sobre los efectos sísmicos sobre las estructuras subterráneas ubicadas en zonas altamente sísmicas, como la costa del Perú. Se empleó el programa de cómputo FLAC para realizar varios análisis dinámicos de estructuras subterráneas de sección rectangular, considerando condiciones de borde de tipo campo libre y el comportamiento no lineal e inelástico del suelo ante siete sismos ajustados a un mismo espectro objetivo. Dichos análisis se llevaron a cabo variando factores como el tipo de suelo (homogéneo o estratificado), la geometría y espesores de la estructura y el periodo de retorno del sismo. Se ha encontrado que  cuando la estructura está implantada en suelo homogéneo las fuerzas y desplazamientos presentas poca variación. Sin embargo, cuando la estructura está en suelo heterogéneo los resultados muestran variaciones importantes. De manera que el ajuste a un mismo espectro elástico no implica uniformizar la demanda sísmica. La geometría de la estructura y el espesor de los muros tienen considerable influencia. En suelos heterogéneos las estructuras muy flexibles pueden tener grandes deformaciones que implicarían niveles de daño importante.