Simulación Geotécnica Avanzada: Capacidades de FLAC3D y 3DEC en Modelado Numérico

FLAC3D: Simulación Avanzada en Geotecnia

• Además, tiene la capacidad de resolver problemas con flujos de fluidos acoplados y no acoplados, de transferencia de calor y la interacción estructural que se produce.
• Cualquier geometría puede ser representada.
• Simula comportamientos continuos no lineales mediante el método de “diferencias finitas generalizadas”.
• Es el más adecuado para modelar materiales continuos (que contienen 1 o 2 discontinuidades) que presentan un comportamiento no lineal para:
  • Grandes y pequeños esfuerzos de tensión.
• Incorpora numerosos modelos constitutivos que representan distintas condiciones geológicas; estos son elegidos por el usuario.
• Elementos de interfaz para modelar y comprender el comportamiento de distintos planos de debilidad.
• Aguas subterráneas y consolidación (completamente acoplados): modelos con cálculo automático de superficie freática.
• Modelos de elementos estructurales, ya sea para suelo o roca, que simulan el comportamiento e interacción con cables, pilas, vigas, forros, refuerzos de suelo y hormigón proyectado.
• Capacidad de simulación dinámica, con acoplamiento de agua subterránea y flujos.
• Modelos viscoelásticos y viscoplásticos (creep).
• Modelo térmico opcional con acoplamiento a sólidos y fluidos.

Ventajas de FLAC3D

• Tamaño ilimitado de modelo (limitado solamente por la memoria física del equipo).
• Elementos estructurales mejorados (liners).

3DEC: Modelado de Bloques Discretos en Geotecnia

3DEC es un código que permite la simulación de la interacción entre bloques. Esto puede ser un macizo rocoso fracturado, una pared masiva, o cualquier material en el cual el desplazamiento puede producirse a lo largo de planos preexistentes de debilidad o discontinuidad.

Campos de Aplicación de 3DEC

• Apoyo estructural a laderas rocosas y excavaciones subterráneas.
• Representación de fluidos: medios hidromecánicos acoplados y no acoplados.
• Simulación eficiente de comportamiento no lineal de la roca.
• Estudio de los mecanismos de falla potencial de un macizo rocoso fracturado.
• Estudio estático y dinámico.
• Estudio de estabilidad de taludes.

Los bloques deformables se subdividen en una malla de elementos de diferencias finitas, y cada elemento responde de acuerdo a una ley de tensión-deformación lineal o no lineal prescrita.

• El macizo rocoso se modela como un conjunto en 3D, compuesto de bloques rígidos y deformables.
• Es importante definir las discontinuidades, ya que estas se relacionan como interacciones de contorno (joints).
• Patrones de joint continuos o discontinuos pueden generarse a partir de una base estadística y ser incorporados directamente desde el mapeo geológico.
• 3DEC emplea un algoritmo explícito en tiempo y solución que acomoda tanto grandes desplazamientos como rotaciones finitas de los cuerpos discretos, incluyendo separación completa, y permite cálculos en un dominio de tiempo.
• Manipulación interactiva de gráficos y objetos en 3D. Esto permite al geotécnico construir modelos, hacer regiones invisibles, y obtener al instante una representación gráfica en 3D, lo que facilita y optimiza la interpretación de resultados.