El efecto de arco aplicado a sistemas de bloques (2018)
Resumen. Se analizan dos sistemas que presentan el efecto de arco: arco de cilindros y arco de poliedros rectangulares. El objetivo es calcular las fuerzas interparticulares y otras variables de respuesta como ángulos de fricción interna, momentos, etc. Se definen métodos programables para cada caso y se analiza la falla. En el arco de esferas se plantean y resuelven las ecuaciones de equilibrio de cada partícula secuencialmente. De tal manera que se obtienen las resultantes entre fuerzas normales y cortantes friccionales, denominadas empujes, los ángulos de fricción y los momentos en cada partícula; luego se usa un método de prueba y error para calcular la deformada del sistema. En general se obtiene que el sistema no tiende a ser estable según lo obtenido para las condiciones deformadas del sistema. Se obtienen mejoras del comportamiento al añadir cohesión al sistema. Para el arco con bloques o viga tajada, la metodología, basada en la elasticidad, calcula el valor de flecha máxima que genera fuerzas interparticulares, producto de los traslapos entre bloques, que equilibran el momento generado por las fuerzas externas al sistema. Luego se aplica la metodología de equilibrio límite determinando los modos de falla respectivos. Se ejecuta el método de relajación de Brady-Brown, cuyos resultados se comparan contra la tesis para confirmar la concepción empírica de que cuanto más discontinuidades tenga un sistema, su comportamiento será menos competente, debido a que con el método de tesis, la respuesta del sistema es más cercana a la falla. Se establece el modo de falla denominado “Capacidad máxima debida al momento interno”.