Abstract

VELA, Yoshi  and  SCALETTI, Hugo. Análisis dinámico de presas de arco considerando la interacción fluido-estructura. Tecnia [online]. 2022, vol.32, n.2, pp.8-20. ISSN 0375-7765.  http://dx.doi.org/10.21754/tecnia.v32i2.1376.

Las consecuencias sociales, económicas y ambientales de la falla de una presa de arco hacen que sea fundamental evaluar su respuesta dinámica para mitigar el riesgo de un desastre. Dado que la esbeltez y flexibilidad de estas presas tienden a aumentar la interacción fluido-estructura durante un sismo, este trabajo compara la respuesta dinámica de una hipotética presa de arco en el río Marañón, en el norte de Perú, tanto para condiciones de embalse lleno como vacío. Se utilizaron tres formulaciones para estimar las presiones hidrodinámicas: masa añadida de Westergaard, Euleriana y Lagrangiana. Las comparaciones se realizaron para terremotos de distintas fuentes sismogénicas, previamente emparejadas con un espectro de peligrosidad uniforme con un período de retorno de 10000 años. Se utilizó el método de elementos finitos para derivar las demandas sísmicas del sistema presa-reservorio-cimentación en el software COMSOL Multiphysics, realizando análisis de tiempo-historia asumiendo un comportamiento elástico lineal de los dominios de la presa y la cimentación y un enfoque de cimentación sin masa, ignorando el efecto de propagación de ondas en la cimentación pero considerando su rigidez. Los resultados muestran que las formulaciones lagrangianas y eulerianas producen demandas sísmicas similares, mientras que la formulación de masa agregada de Westergaard es conservadora. La condición de reservorio lleno generalmente aumenta las demandas sísmicas, pero los resultados dependerán de las condiciones de contorno asumidas para el fluido y las características del sismo, entre otros factores. Los terremotos que coinciden con el mismo espectro uniforme de amenazas no necesariamente producen respuestas dinámicas iguales.

Keywords : Análisis sísmico; Interacción fluido-estructura; Método de elementos finitos; Presas de arco.

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