GRUPO DE INGENIERÍA COMPUTACIONAL

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1 GRUPO DE INGENIERÍA COMPUTACIONAL 1

2 GRUPO DE INGENIERÍA COMPUTACIONAL El grupo de Ingeniería Computacional del Laboratorio de Geotecnia del CEDEX tiene una larga trayectoria de modelización numérica en el ámbito de la ingeniería civil.. Este sector ha desarrollado su actividad mediante convenios con instituciones tales como el Ministerio de Fomento, el Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, el Administrador de Infraestructuras Ferroviarias ADIF, Puertos del Estado y mediante proyectos del Plan Nacional de I+D+i a través de la Secretaría de Estado de Investigación, o proyectos de investigación para la Unión Europea. En esta trayectoria ha mantenido asimismo una larga y estrecha cooperación con el Departamento de Matemática Aplicada a la Ingeniería Civil de la ETS de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Madrid, cooperación que se mantiene en la actualidad a través de un grupo mixto CEDEX-Universidad Politécnica de Madrid. A lo largo de esa trayectoria se ha desarrollado una serie de herramientas de cálculo con las que se han llevado a cabo los proyectos acometidos. Entre esos modelos se encuentra GeHoMadrid, desarrollado en sus versiones iniciales en cooperación con la Universidad de Hohei, en Nanjing, China. Se trata de un programa de elementos Finitos para problemas geotécnicos en 2D y 3D, estáticos y dinámicos en condiciones drenadas y no drenadas, con formulaciones en desplazamientos y formulaciones acopladas en desplazamientos y presiones intersticiales. Entre esas herramientas se encuentran también diversos programas de Elementos Finitos y de SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) para la modelización de problemas de flujos de geomateriales. 2

3 La experiencia del grupo incluye entre otros la modelización del comportamiento de plataformas ferroviarias a largo plazo sometidas a un gran número de ciclos de carga, de problemas de cimentaciones marinas sometidas a carga de oleaje, de problemas de deslizamientos de ladera en sus fases de iniciación y propagación mediante flujos de derrubios. Análisis de plataformas ferroviarias Modelo de cimentaciones marinas bajo carga de oleaje 3

4 El sector tiene una larga experiencia en modelización de deslizamientos de ladera y flujos de geomateriales, tanto en la fase de iniciación como de propagación. Para la fase de iniciación se utilizan modelos de elementos finitos en desplazamientos o acoplados desplazamientos-presiones intersticiales. Un ejemplo de modelo de deslizamiento de ladera en fase de iniciación es el análisis de Elementos Finitos con formulaciones acopladas desplazamiento-presión intersticial de aire basadas en las ecuaciones de Biot del deslizamiento de Las Colinas en el terremoto de El Salvador de El modelo constitutivo es una versión para suelos con cementados del modelo Pastor-Zienkiewicz para arenas sueltas. Acelerograma del terremoto de El Salvador del 13/01/2001. Análisis y malla de cálculo del deslizamiento de Las Colina, en El Salvador 4

5 Para la fase de propagación se cuenta con modelos basados en las ecuaciones de Navier-Stokes reformuladas en versión de aguas someras ( Shallow water equations ). Estos modelos se han desarrollado inicialmente en una formulación euleriana de Elementos Finitos y más recientemente en una versión de SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics). Un ejemplo de análisis de deslizamientos en fase de propagación con formulaciones acopladas de SPH, basadas en las ecuaciones eulerianas de Biot es el de la presa de residuos mineros Cougar 7, en las Fording Greenhills de las Rocosas Canadienses Occidentales de Topografía de la presa de residuos mineros Cougar 7, Fording Greenhills, Canada. Propagación del deslizamiento de presa de residuos mineros Cougar 7, Fording Greenhills, Canada 5