Modelación de respuesta sísmica de presas de hormigón en régimen no lineal en Abaqus

Abstract

Las presas de hormigón tradicional y compactado cumplen funciones esenciales como la generación de energía, el riego y el control de inundaciones, destacándose por su rigidez estructural y durabilidad. El análisis tensional bajo las acciones usuales (peso propio, empuje hidrostático y acciones sísmicas) se ha realizado históricamente utilizando modelos lineales de respuesta del material. Sin embargo, cuando se encuentran localizadas en zonas de alto riesgo sísmico, resultan sometidas a elevados estados tensionales, lo que puede provocar daños locales o incluso fisuras significativas que atraviesen la sección y comprometan la integridad de la presa y su estabilidad post sismo. La modelación numérica permite analizar la respuesta sísmica en régimen no lineal bajo solicitaciones dinámicas, incorporando la degradación del material, la presencia de fisuras y el comportamiento postpico, aspectos que no pueden ser correctamente captados por los modelos lineales utilizados tradicionalmente. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar, mediante modelación numérica en el software de elementos finitos Abaqus, el comportamiento de presas de hormigón sometidas a sismos de distintas magnitudes, con el fin de analizar su desempeño tanto en el rango lineal como no lineal. Además, se propone una forma de cuantificar el daño global de la presa mediante un parámetro denominado “Valor de Daño Global (VDG)”, el cual está basado en el modelo constitutivo presente en Abaqus denominado Concrete Damage Plasticity (CDP).