Simulación de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidad
La diversidad topográfica, climática y de los suelos de Colombia hacen que parte del territorio, tanto urbano como rural, sea susceptible a movimientos en masa. Este fenómeno ha ocasionado grandes catástrofes alrededor del país. Sin embargo, los efectos provocados por estos movimientos se pueden mit...
- Autores:
-
García Amaya, Breidy Gineth
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/45745
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/45745
- Palabra clave:
- Mecánica de suelos
Materiales granulados
Aludes
Ingeniería
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- openAccess
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La diversidad topográfica, climática y de los suelos de Colombia hacen que parte del territorio, tanto urbano como rural, sea susceptible a movimientos en masa. Este fenómeno ha ocasionado grandes catástrofes alrededor del país. Sin embargo, los efectos provocados por estos movimientos se pueden mitigar situando estructuras de protección que desvían, disminuyen la velocidad o detienen el flujo. Con respecto al diseño de estas estructuras, se han venido desarrollado distintos modelos teóricos y computacionales, buscando complementar los estudios en campo. No obstante, lo anterior ha sido llevado a cabo en su mayoría en otros países. Es por esta razón, que se llevará a cabo un estado del arte de las fuerzas de impacto que ejercen los flujos granulares contra un obstáculo, para comprender mejor este fenómeno y poder llegar a desarrollar estos diseños en el país. Lo anterior, analizando y describiendo las alternativas de cálculo de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidad, en la herramienta Matlab. Con base a los resultados obtenidos, variables como la densidad, la velocidad y la altura de flujo se identificaron como los parámetros principales de control de flujo. Por otro lado, con respecto a la metodología de cálculo, se obtuvieron ecuaciones hidrostáticas, hidrodinámicas y ecuaciones que tienen incluidas estas dos. Se observó que la velocidad es un parámetro muy importante en el cálculo de las fuerzas de impacto. Por esto, las últimas dos metodologías son las más recomendadas para el diseño de las barreras de mitigación, siendo sus valores más cercanos y conservadores a los reportados en campo. Por último, es posible aplicar estas metodologías en la zona Andina Colombiana, teniendo en cuenta un mayor valor del factor empírico de las ecuaciones. |
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Con respecto al diseño de estas estructuras, se han venido desarrollado distintos modelos teóricos y computacionales, buscando complementar los estudios en campo. No obstante, lo anterior ha sido llevado a cabo en su mayoría en otros países. Es por esta razón, que se llevará a cabo un estado del arte de las fuerzas de impacto que ejercen los flujos granulares contra un obstáculo, para comprender mejor este fenómeno y poder llegar a desarrollar estos diseños en el país. Lo anterior, analizando y describiendo las alternativas de cálculo de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidad, en la herramienta Matlab. Con base a los resultados obtenidos, variables como la densidad, la velocidad y la altura de flujo se identificaron como los parámetros principales de control de flujo. Por otro lado, con respecto a la metodología de cálculo, se obtuvieron ecuaciones hidrostáticas, hidrodinámicas y ecuaciones que tienen incluidas estas dos. Se observó que la velocidad es un parámetro muy importante en el cálculo de las fuerzas de impacto. Por esto, las últimas dos metodologías son las más recomendadas para el diseño de las barreras de mitigación, siendo sus valores más cercanos y conservadores a los reportados en campo. Por último, es posible aplicar estas metodologías en la zona Andina Colombiana, teniendo en cuenta un mayor valor del factor empírico de las ecuaciones.The topographic, climatic and soil diversity of Colombia makes part of the territory, both urban and rural, susceptible to mass movements. This phenomenon has caused many catastrophes around the country. However, the effects caused by these movements can be mitigated by placing protective structures that deflect, slow down or stop the flow. With respect to the design of these structures, different theoretical and computational models have been developed, searching to complement field studies. However, the above has been carried out mostly in other countries. For this reason, a state of the art of the impact forces that exert the granular flows against an obstacle will be carried out, to better understand this phenomenon and to be able to develop these designs in the country. Analyzing and describing the alternatives for calculating the impact forces of granular flows against obstacles, varying solids content and velocity, in Matlab software. Based on the results obtained, variables such as density, velocity and flow height were identified as the main flow control parameters. On the other hand, with respect to the calculation methodology, hydrostatic, hydrodynamic equations and equations that include these two were obtained. Likewise, speed is a very important parameter in the calculation of impact forces. Therefore, the last two methodologies are the most recommended for the design of mitigation barriers, these values being closer and more conservative than those reported in the field. Finally, applying these methodologies in the Colombian Andean area is posible, taking into account a greater value of the empirical factor of the equations.Ingeniero CivilPregrado47 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería CivilFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Civil y Ambientalinstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaSimulación de las fuerzas de impacto de flujos granulares contra obstáculos, variando su contenido de sólidos y velocidadTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMecánica de suelosMateriales granuladosAludesIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=XvhZCvwAAAAJvirtual::11262-10000-0002-9236-8130virtual::11262-1f2957fb4-17e4-47e9-86c8-74d835ff1b4evirtual::11262-1f2957fb4-17e4-47e9-86c8-74d835ff1b4evirtual::11262-1TEXTu828007.pdf.txtu828007.pdf.txtExtracted texttext/plain59946https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/07f98eab-bd0a-4c73-98d0-1c686474d3c7/downloadcd3c55efffde8c159189f6e6ac8689ffMD54ORIGINALu828007.pdfapplication/pdf2630147https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/bbac8543-d1f6-4c2a-9e95-55a3b485a35a/download7c63d91fe0e76d1d280e98edc1c4a0aaMD51THUMBNAILu828007.pdf.jpgu828007.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6273https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/146b4ccf-6bc1-4bef-82d8-1b19b70531c6/downloadb2327e026734974896a6d317c1e3004cMD551992/45745oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/457452024-03-13 14:23:25.597https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |