El método de análisis de bloques deslizantes de Newmark es una técnica de ingeniería que calcula los desplazamientos permanentes de las pendientes del suelo (también terraplenes y presas) durante la carga sísmica. El análisis de Newmark no calcula el desplazamiento real, sino que es un valor de índice que se puede utilizar para proporcionar una indicación de la probabilidad de que las estructuras fallen durante un evento sísmico. También se denomina simplemente análisis de Newmark o método de bloques deslizantes para el análisis de estabilidad de pendientes .
El método es una extensión del método de integración directa de Newmark propuesto originalmente por Nathan M. Newmark en 1943. Se aplicó al problema del bloque deslizante en una conferencia pronunciada por él en 1965 en la 5.ª Conferencia Rankine de la Asociación Geotécnica Británica en Londres y publicada más tarde en la revista científica de la Asociación Geotécnica . [1] La extensión debe mucho a Nicholas Ambraseys, cuya tesis doctoral [2] sobre la estabilidad sísmica de las presas de tierra en el Imperial College de Londres en 1958 formó la base del método. En su Conferencia Rankine, el propio Newmark reconoció la contribución de Ambraseys a este método a través de varias discusiones entre los dos investigadores mientras este último era profesor visitante en la Universidad de Illinois .
Según Kramer, [3] el método Newmark es una mejora sobre el método pseudoestático tradicional que consideraba la falla sísmica de la pendiente solo en condiciones límite (es decir, cuando el Factor de Seguridad, FOS, se volvió igual a 1) y proporciona información sobre el estado de colapso pero no información sobre las deformaciones inducidas. El nuevo método señala que cuando el FOS se vuelve menor que 1, la " falla " no ocurre necesariamente ya que el tiempo durante el cual esto sucede es muy corto. Sin embargo, cada vez que el FOS cae por debajo de la unidad, ocurren algunas deformaciones permanentes que se acumulan siempre que FOS < 1. El método sugiere además que una masa que falla de la pendiente puede considerarse como un bloque de masa deslizándose (y por lo tanto, bloque deslizante ) [4] sobre una superficie inclinada solo cuando la fuerza inercial (aceleración x masa) que actúa sobre ella es igual o mayor que la fuerza requerida para causar el deslizamiento.
Partiendo de estos supuestos, el método sugiere que siempre que la aceleración (es decir, la carga sísmica) sea mayor que la aceleración crítica necesaria para provocar el colapso, que puede obtenerse a partir del método pseudoestático tradicional (como el método Sarma [5] ), se producirán desplazamientos permanentes. La magnitud de estos desplazamientos se obtiene integrando dos veces (la aceleración es la segunda derivada temporal del desplazamiento) la diferencia de la aceleración aplicada y la aceleración crítica con respecto al tiempo. [6]
El método se sigue utilizando ampliamente en la práctica de la ingeniería para evaluar las consecuencias de los terremotos en las pendientes. En el caso especial de las presas de tierra , se utiliza junto con el método de vigas de corte, que puede proporcionar el historial de tiempo de aceleración al nivel de la superficie de falla. Se ha demostrado que proporciona resultados razonables y bastante comparables con los datos medidos. [7] [8]
Sin embargo, el bloque deslizante de Newmark presupone rigidez ( plasticidad perfecta) , lo que no es realista. Tampoco puede tener en cuenta la presión de agua intersticial que se genera durante la carga cíclica, lo que puede provocar el inicio de la licuefacción y fallos diferentes a los de las superficies de deslizamiento simples y diferenciadas. Como resultado, se han desarrollado métodos más rigurosos que se utilizan actualmente para superar estas deficiencias. Se utilizan métodos numéricos como el análisis de diferencias finitas y elementos finitos , que pueden emplear modelos constitutivos elasto-plásticos más complicados que simulan la elasticidad previa a la fluencia.