Dynamic modeling of Mataquito Bridge affected by liquefaction, induced lateral spreading

El puente Mataquito se situa al norte del epicentro del terremoto del Maule Mw 8.8 y fue seleccionado para este estudio por la clara evidencia de licuefaccion detectada en terreno, y la suficiente informacion geotecnica disponible para generar el modelo numerico. El modelo numerico fue desarrollado en el software FLAC e incluye modelos constitutivos avanzados como PM4SAND y UBCHYST, los cuales han sido validados para la condicion dinamica. Ademas, la interaccion suelo-estructura es considerada mediante los elementos pile disponibles en FLAC, mediante resortes normales y de corte. Para la condicion dinamica se aplico una historia de aceleracion registrada en la estacion Rapel. El proceso de calibracion considerado en esta investigacion fue desarrollado a partir de resultados de ensayos SPT y correlaciones geotecnicas. Diversos modelos numericos fueron analizados para obtener los parametros de los modelos constitutivos avanzados y de los resortes para los pilotes. Los resultados incluyen desplazamientos laterales y momentos flectores debido al terremoto. Los desplazamientos residuales son alrededor de 10 cm y se concentran en la cabeza de los pilotes. Ademas, se incluye el aumento de la presion de poros debido al movimiento sismico, donde la licuefaccion se alcanza previa al peak de la aceleracion.   The Mataquito Bridge is located at the north of the Mw 8.8 Maule earthquake epicenter and it was selected for this study because clear evidence of liquefaction induced lateral spreading was detected at the site and the data available was enough to generate a numerical model. The numerical model was developed in the geotechnical software FLAC and includes advanced soil constitutive models, such as PM4SAND and UBCHYST, which are validated in dynamic condition. Furthermore, the soilstructure interaction is considered with the pile elements available in FLAC, via shear and normal springs. The acceleration history applied in the dynamic condition was registered in Rapel station. The calibration process considered in this research was conducted with SPT results and geotechnical correlations. Several numerical models were solved to obtain the parameters included in the soil constitutive models and in the pile coupling springs. The results include pile lateral displacement and the bending moments due to the earthquake. The residual lateral displacements are about 10 cm and concentrated at the top of the pile. Besides, the pore water pressure increased during the seismic motion and the liquefaction was reached before the peak acceleration.