Análisis numérico de los muros de suelo reforzado sometidas a cargas sísmicas – almacén Logisminsa – Ventanilla – Callao

Abstract

Esta investigación se basa en el análisis de la estabilidad de un muro de suelo reforzado (MSR) sometido a cargas sísmicas, considerando la variación de los coeficientes sísmicos horizontales (Kh​) y verticales (Kv​). El estudio se desarrolla en el muro construido en el almacén Logisminsa, ubicado en Ventanilla – Callao, una zona de alta sismicidad en el Perú. Para el análisis de estabilidad se empleó el software MACSTAR2000 bajo condiciones pseudoestáticas, comparando los factores de seguridad obtenidos con los valores mínimos exigidos por la normativa AASHTO LRFD. Los coeficientes sísmicos utilizados fueron determinados conforme a la Norma Peruana E.030. Se definieron siete escenarios sísmicos con distintas combinaciones de Kh y Kv​, evaluando los factores de seguridad en estabilidad global, deslizamiento, volteo y estabilidad interna. Los resultados evidencian que el incremento de Kh​ provoca una reducción significativa en los factores de seguridad, mientras que Kv​ tiene un impacto menor pero relevante en escenarios con altas aceleraciones sísmicas. En los escenarios más extremos, los factores de seguridad se acercan a los valores límite establecidos por la normativa, lo que resalta la importancia de considerar variaciones en los coeficientes sísmicos en el diseño estructural. Además, se verificó que el análisis realizado con MACSTAR2000 proporciona resultados consistentes y confiables. Este estudio contribuye a mejorar la comprensión del comportamiento de los MSR en condiciones sísmicas y a optimizar su diseño en el Perú. Finalmente, se presentan recomendaciones para mejorar la estabilidad y el desempeño de estas estructuras en zonas de alto riesgo sísmico, priorizando diseños más conservadores y evaluaciones detalladas de los coeficientes sísmicos.

This research is based on the analysis of the stability of a reinforced soil wall (RSW) subjected to seismic loads, considering the variation of the horizontal (Kh) and vertical (Kv) seismic coefficients. The study is developed in the wall built in the Logisminsa warehouse, located in Ventanilla - Callao, an area of high seismicity in Peru. For the stability analysis, the MACSTAR2000 software was used under pseudo-static conditions, comparing the safety factors obtained with the minimum values required by the AASHTO standard and the Peruvian Standard E.030. Seven seismic scenarios were defined with different combinations of Kh and Kv, evaluating the safety factors in global stability, sliding, overturning and internal stability. The results show that the increase of Kh causes a significant reduction in the safety factors, while Kv has a minor but relevant impact in scenarios with high seismic accelerations. In the most extreme scenarios, the factors of safety are close to the limit values established by the standards, which highlights the importance of considering variations in the seismic coefficients in the structural design. In addition, it was verified that the analysis performed with MACSTAR2000 provides consistent and reliable results. This study contributes to improve the understanding of the behavior of MSRs under seismic conditions and to optimize their design in Peru. Finally, recommendations are presented to improve the stability and performance of these structures in areas of high seismic risk, prioritizing more conservative designs and detailed evaluations of seismic coefficients.