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Gutierrez-Ch, J GAutor (correspondencia)Senent, SAutor o CoautorJimenez, RAutor o Coautor

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13 de marzo de 2025
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Artículo
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DEM modelling of shaft load transfer behavior of rock-socketed piles

Publicado en: COMPUTERS AND GEOTECHNICS. 181 107149- - 2025-05-01 181(), DOI: 10.1016/j.compgeo.2025.107149

Autores:

Gutierrez-Ch, J G; Melentijevic, S; Senent, S; Jimenez, R
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Afiliaciones

Univ Complutense Madrid, Fac Ciencias Geol, C-Jose Antonio Novais 12, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Caminos Canales & Puertos, C-Prof Aranguren, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The behavior of rock-socketed piles (RSPs) has been the aim of extensive research through field load tests, centrifuge tests, numerical simulations, etc. In this work, the Distinct Element Method (DEM) is employed to study the load transfer behavior at the shaft of rough rock-socketed piles (RSPs) and the effect of socket roughness on their load capacity and on their complex load transfer mechanisms (LTMs). DEM numerical results indicate that socket roughness crucially affects the load transfer behavior of RSPs, as illustrated by the investigation of the following aspects: (i) load-settlement response, (ii) inter-particle force distributions obtained by the DEM model of RSP tests, (iii) the evolution of stresses at the pile-rock interface (PRI) as a function of socket head settlement, (iv) the distribution of axial load and shaft resistance mobilized with depth, and (v) the failure mechanism. Numerical results highlight that an "arching effect" controls the shaft LTM of rough RSPs. This behavior occurs because the pile load is not uniformly distributed along its length, but transferred through the front of asperities at the PRI. Additionally, this work identifies that "measurement slices" rather than "measurement spheres", provide a more accurate force distributions along the pile in DEM simulations. Furthermore, DEM results are compared with experimental and numerical published in the literature and good agreement is found. Finally, based on DEM results, an idealized shaft LTM for axially loaded RSPs is proposed. This mechanism enhances the understanding of the fundamental physical processes governing the shaft LTM of RSPs.
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Palabras clave

Axial loadsComputer simulationDesigDigital elevation modelDiscrete element methodDistinct element methodDistinct element method (demDistinct element method (dem)Distinct element methodsDrilled piersExperimental studyInterfacesLoad transfer mechanismLoad transfer mechanism (ltm)Numerical modelPile responsePile-rock interfacePile-rock interface (pri)PilesRock interfacesRock mechanicsRock-socketed pileRock-socketed pilesRock-socketed piles (rsps)Shaft resistanceShear behaviorSide resistanceSocket roughnessSoil-structure interaction

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista COMPUTERS AND GEOTECHNICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 20/258, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Geosciences, Multidisciplinary.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-24:

  • WoS: 5
  • Scopus: 5
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-24:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 6.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 5 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/88335/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 157
  • Descargas: 49
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (GUTIERREZ CHACON, JOSE GREGORIO) y Último Autor (JIMENEZ RODRIGUEZ, RAFAEL).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido GUTIERREZ CHACON, JOSE GREGORIO.

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Reconocimientos ligados al ítem

This research was funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under Grant No. PID2019-108060RB-I00. The support of this institution is gratefully acknowledged.
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