Año del Buen Servicio al Ciudadano”: 1 U N M D S M

Universidad Nacional Mayor De San Mayor

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Grupo De Estudio De Mecánica De Rocas

“Año del Buen Servicio al Ciudadano”

TEMA:ANALISIS DE SENSIBILIDAD

correo: [email protected]


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Tutorial de análisis de sensibilidad = Sensitivity Análisis

Análisis de sensibilidad en RocPlane le permite determinar la "sensibilidad" del factor de seguridad a la variación en las variables de datos de entrada. Esto está hecho variando una variable a la vez, manteniendo todas las demás variables constante y trazando un gráfico del factor de seguridad frente a la variable. Un análisis de sensibilidad simplemente significa lo siguiente: 1. Para uno o más parámetros de entrada seleccionados, el usuario especifica una Mínimo y Máximo. 2. Cada parámetro se varía en incrementos uniformes, entre los valores mínimo y máximo, y el factor de seguridad de la mínima superficie global de deslizamiento es calculada en cada valor. NOTA: Mientras que un parámetro está siendo variado, TODOS los otros parámetros de entrada se mantienen constantes, a sus valores MEAN (media). 3. Esto da como resultado un gráfico del factor de seguridad versus a la entrada parámetro (s), y le permite determinar la "sensibilidad" del Factor de seguridad, a los cambios en el parámetro (s) de la entrada o en el input data. 4. Una curva de gran inclinación en un gráfico de sensibilidad indica que la Factor de seguridad es sensible al valor del parámetro.




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5. Una curva relativamente "plana" indica que el factor de seguridad no es sensible al valor del parámetro. Un análisis de sensibilidad indica qué parámetros de entrada pueden se r la evaluación de la estabilidad de la pendiente, y qué parámetros de entrada son menos importante. Se puede utilizar un gráfico de sensibilidad para determinar el valor de un parámetro que corresponde a un factor de seguridad especificado (por ejemplo, Factor de seguridad =1). Para el siguiente ejemplo, comencemos con un nuevo archivo predeterminado. Seleccione: Archivo → Nuevo

Cualquiera o todas las variables de datos de entrada se pueden especificar en un análisis de sensibilidad, y los resultados se pueden generar y ver en unos pocos clics del ratón. Seleccione: Análisis → Sensibilidad

Seleccione la primera casilla de verificación. Utilizaremos los datos predeterminados por ahora, así que seleccione Aceptar y se generará el siguiente gráfico.




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Figura 1: Ángulo de pendiente frente al factor de seguridad. En este caso, el gráfico no muestra ningún cambio en el factor de seguridad y se debería cambiar el ángulo del talud. Esto se debe a que el plano de falla sólo tiene Fuerza de fricción de Morh-Coulomb definida. Y al cambiar del ángulo de talud solamente, cambia el peso de la cuña, pero como la resistencia es sólo friccional esto no cambia el factor de seguridad. Además, el ángulo de fricción es igual a el ángulo del plano de falla, por lo que el factor de seguridad = 1. Cierre el gráfico de sensibilidad. Hagamos un cambio en los datos de entrada. Vamos a añadir cohesión a la resistencia del plano de fallo y ver cómo esto afecta el gráfico de sensibilidad. Seleccione: Análisis → Datos de entrada




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En el cuadro de diálogo Datos de entrada introduzca cohesión = 0,1 M Pa y seleccione Aceptar. Ahora vamos a generar otro diagrama de sensibilidad. Seleccione: Análisis → Sensibilidad

Seleccione de nuevo la primera casilla de verificación y seleccione Aceptar. La trama debe mirar ahora como sigue.

Figura 2: Ángulo de pendiente frente al factor de seguridad. Debido a que hemos añadido cohesión a la resistencia del plano de fallo, el Factor de seguridad depende ahora del ángulo del talud. Aumentan los ángulos de inclinación; el tamaño y el peso de la cuña, y disminuye el factor de seguridad, debido al hecho de que la cohesión proporciona una fuerza de resistencia constante frente a un aumento de la fuerza motriz debido al peso en cuña. NOTA: Se genera un gráfico de sensibilidad al subdividir cada variable (Definido por los valores Min y Max en el cuadro de diálogo Sensibilidad), en 50 intervalos y se calcula el factor de seguridad en cada valor de la variable entre los valores Min y Max. Puede modificar los datos en un gráfico de sensibilidad existente, haciendo clic con el botón derecho del ratón en la trama, y seleccionando Cambiar datos TEMA:ANALISIS DE SENSIBILIDAD



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gráficos. Hacer esto ahora, y seleccione los datos como se muestra en el

cuadro de diálogo siguiente. Seleccione Aceptar y el gráfico mostrará a hora varias curvas, como se muestra en la Figura 3.

NOTA: • En el cuadro de diálogo Sensibilidad, los valores From y To pueden ser

Definido. defecto excepto la cohesión por lo que se introdujo min = 0,05 y máximo = 0,15. • El valor medio de cada variable, se determina a partir de la entrada Data, y NO PUEDE cambiarse en el cuadro de diálogo Sensibilidad. • Todos los valores anteriores son los valores por

Figura 3: Curvas múltiples en un gráfico de sensibilidad. TEMA:ANALISIS DE SENSIBILIDAD



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Cuando se traza más de una variable de datos de entrada en un gráfi co de sensibilidad, el eje horizontal será en términos de Porcentaje de Rango, en lugar de variables reales. El Porcentaje de Rango es la diferencia relativa entre El valor mínimo de una variable (0 por ciento) y el valor máximo de una variable (100 por ciento). Obsérvese que todas las curvas de la Figura 3 se cortan en Porcentaje de Rango = 50%, porque el rango de cada variable es simétrico respecto al valor medio. Puesto que no cambiamos ninguno de los valores por defecto Min o Max (excepto Cohesión), todas las curvas se cortan en un punto, equivalente a la cuña media Datos en el cuadro de diálogo Datos de entrada. Como un ejercicio final, utilizaremos la opción Análisis de sensibilidad para verificar la opción de ubicación mínima de FS para una grieta de tensión. Como se menciona en el Tutorial de Inicio Rápido, la opción Ubicación Mínima del FS automáticamente determina la localización de la grieta de tensión que produce la Factor Mínimo de Seguridad. 1. Abra el cuadro de diálogo Datos de entrada y seleccione la opción Tensión Crack. 2. Por defecto, la opción Ubicación mínima de FS estará activa. Seleccione Aplicar. Tenga en cuenta que la distancia desde Crest = 19,7 metros (Esto se muestra en el cuadro de diálogo, en el cuadro de edición en gris). 3. Seleccione la opción Especificar ubicación. Seleccione Aceptar. 4. Seleccione Análisis de sensibilidad y trace la distancia desde Crest. Además, ingrese valores mínimos y máximos de 0 y 47, como se muestra a continuación.

5. Seleccione Aceptar y verá el siguiente gráfico.




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Figura 4: Distancia de fisura de tensión entre Crest y Factor de seguridad. Si examina este gráfico, puede ver que el Factor Mínimo de Seguridad Ocurre cuando la grieta de tensión está a unos 20 metros de la cresta. Esta Corresponde al valor determinado a partir de la Ubicación Mínima del FS Opción para un crack de tensión (19,7 metros). Puede verificar esto con el Sampler en el menú del botón derecho del ratón (ver más abajo).

Figura 5: La opción Sampler muestra los datos de la parcela TEMA:ANALISIS DE SENSIBILIDAD



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Por último, tenga en cuenta que el valor máximo que introdujimos en el cu adro de diálogo de sensibilidad, para la distancia de Crest, de 47 metros, en el ancho máximo del banco. Si vuelve al cuadro de diálogo datos de entrada, Puede ver este valor en el cuadro de edición en gris, debajo del banco análisis de ancho. El ancho máximo del banco se determina a partir La altura de la pendiente y la geometría de la cuña, y también representa la distancia máxima a la que se puede situar una grieta de tensión cresta. Como ejercicios adicionales: Tenga en cuenta que una opción de propiedades de gráfico está disponible Haga clic en el menú en todas las vistas de gráfico. Esto le permite personalizar el gráfico Ejes y colores. • La opción Sampler disponible en el menú del botón derecho del Para obtener valores exactos de puntos en las curvas de sensibilidad (ver Tutorial de Análisis Probabilístico para una discusión del Sampler). • Los datos de gráficos se pueden exportar y graficar en Excel, con clic del ratón. La opción de gráfico en Excel está disponible en la barra de herramientas, •

El menú Ver o el menú contextual. Concluye este tutorial, para salir del programa: Seleccione: Archivo → Salir



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