Método FEM

El método de elementos finitos (MEF) es el método que cuenta con más bases teóricas sólidas y racionales. De hecho, el método presupone que el problema se trate teniendo en cuenta ya sea el aspecto estático (y por lo tanto el equilibrio del problema) que el aspecto cinemático (y por lo tanto la congruencia de los desplazamientos y deformaciones).

Con el MEF la pantalla se modela como un conjunto de vigas (elementos beam), vinculadas en continuidad al terreno por medio de resortes elásticos cuyas rigidez se estima en función de las propiedades elásticas del terreno. En la siguiente figura se muestra el esquema del modelo utilizado para el análisis con elementos finitos:

Esquema del complejo pantalla-terreno con elementos finitos

El método de elementos finitos requiere conocer las propiedades del terreno y de la estructura (a diferencia del método LEM, que establece una condición de equilibrio de cuerpo rígido). En particular, es necesario conocer el módulo de reacción del terreno. Las principales partes que componen la aplicación del método son las siguientes:

Procedimiento de discretización

En la ecuación anterior K(u) es la matriz de rigidez del problema (no lineal), u es el campo de deslizamientos que es la solución del problema y p es el vector de las cargas externas(vector asociado a la distribución de presiones del terreno).

Una vez determinados los valores de los componentes del vector u se pueden derivar todas las informaciones (relativas al análisis estructural). En particular, se determinan: