Estabilidad de Fisuras en Presas de Hormigón Frente a la Acción de Presiones Internas

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados de un análisis numérico llevado a cabo para la determinación del Factor de Intensidad de Tensiones en Modo I, KI, correspondiente al caso típico de una presa de hormigón fisurada. La geometría adoptada reproduce el patrón típico de fisuración de origen térmico en este tipo de estructuras. El diagrama real de distribución de presiones de inyección en el plano interior de la fisura se simplificó mediante la aplicación de una carga puntual en nodos ubicados en dicho plano, a diferentes cotas respecto del plano de fundación. Para el estudio numérico se implementó numéricamente un modelo tridimensional de Mecánica de Fractura Elástica Lineal en un código comercial de análisis por el Método de los Elementos Finitos. Se llevó a cabo un estudio paramétrico del problema mediante el análisis de 100 casos, correspondientes a 5 tamaños de fisura diferentes, variando la relación entre la altura de la fisura y la altura total de la presa, así como su profundidad en relación al ancho total de la misma. Para todos los tamaños de fisura estudiados se ajustaron expresiones matemáticas que permiten estimar el valor de KI en función de la posición del punto de aplicación de la carga. Los resultados obtenidos permiten obtener importantes conclusiones respecto de la sensibilidad de las variables analizadas y pueden ser aplicados para estimar la estabilidad de una fisura preexistente frente a la acción de las presiones internas que se originan durante los trabajos de reparación mediante la inyección de resinas.