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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/67524| Type: | Dissertação |
| Title: | Análise numérica de fissuramento em barragens de terra através da técnica de variação de rigidez |
| Title in English: | Numerical analysis of cracking in earth dams using the stiffness variation technique |
| Authors: | Maia, Romário Anderson Guerreiro |
| Advisor: | Silva Filho, Francisco Chagas da |
| Keywords: | Solos - avaliação;Saturação;Geotecnia;Mecânica dos solos |
| Issue Date: | 22-Jul-2022 |
| Citation: | MAIA, R.A.G, Análise numérica de fissuramento em barragens de terra através da técnica de variação de rigidez. 2022. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza. 2022. |
| Abstract in Brazilian Portuguese: | O aperfeiçoamento do conhecimento a respeito de solos não saturados evoluiu com o intuito de melhorar as modelagens de projetos de obras de terra, uma vez que a condição não saturada se faz presente durante toda a vida útil de uma grande variedade de obras geotécnicas. Pequenas barragens de terra têm sido usadas desde os tempos remotos e, muitas vezes, são a principal fonte de água. Nesse tipo particular de obra, estudos sobre os solos revelam que sob saturação por água, ocorrem mudanças em suas propriedades mecânicas, ocasionando, geralmente, uma simultânea perda de rigidez e da resistência ao cisalhamento. Dessa forma, durante o primeiro enchimento de um reservatório, os maciços de terra podem sofrer deformações provocadas por mudanças no estado de tensões no aterro, que podem ocasionar o surgimento de fissuras. Nesse contexto, surge o programa UNSTRUCT, que é um programa direcionado para calcular o estado final de tensão/deformação para um estado plano de deformação, utilizando o Método dos Elementos Finitos em maciços saturados e não saturados, usando um modelo elástico e considerando o efeito da sucção e de sua variação, através da técnica de variação de rigidez. Realizou-se, na presente pesquisa, um estudo hipotético, utilizando o UNSTRUCT, do corpo de uma barragem, variando as seguintes características de uma seção tipo transversal: homogeneidade; estruturas internas de filtragem; geometria ao longo de um perfil longitudinal; influência do nível de compactação e zoneamento entre núcleos e espaldares. O programa UNSTRUCT mostrou-se eficiente na obtenção e visualização dos resultados, possibilitando,também, analisar o desenvolvimento do colapso através do tempo, considerando intervalos de tempo quaisquer após o enchimento da barragem simulada. Como resultados obtidos, pode-se citar que o solo responde melhor às deformações para a condição de melhor compactação ao longo do ramo seco da curva de compactação, bem como com a utilização de um elemento filtrante. Observou-se que as deformações são tão maiores quanto maiores forem as seções consideradas, podendo ocasionar distorções ao longo do perfil longitudinal de uma barragem. Observou-se também que a compactação de uma parte zoneada específica (núcleo ou espaldares) pode levar a ocorrência de zonas de trações, sendo possíveis pontos de formação de fissuras. |
| Abstract: | The improvement of knowledge about unsaturated soils has evolved in order to improve the modeling of earthworks projects, since the unsaturated condition is present throughout the useful life of a wide variety of geotechnical works. Small earth dams have been used since ancient times and are often the main source of water. In this particular type of work, studies on soils reveal that under water saturation, changes occur in their mechanical properties, generally causing a simultaneous loss of stiffness and shear strength. Thus, during the first filling of a reservoir, the earth masses can suffer deformations caused by changes in the state of stress in the landfill, which can cause the appearance of cracks. In this context, the UNSTRUCT program appears, which is a program directed to calculate the final state of stress/strain for a plane strain state, using the Finite Element Method in saturated and unsaturated masses, using an elastic model and considering the effect of suction and its variation, through the technique of variation of stiffness. In the present research, a hypothetical study was carried out, using the UNSTRUCT, of the body of a dam, varying the following characteristics of a cross-section type: homogeneity; internal filtering structures; geometry along a longitudinal profile; influence of the level of compaction and zoning between cores and backrests. The UNSTRUCT program proved to be efficient in obtaining and visualizing the results, also making it possible to analyze the development of the collapse over time, considering any time intervals after the simulated dam was filled. As results obtained, it can be mentioned that the soil responds better to deformations for the condition of better compaction along the dry branch of the compaction curve, as well as with the use of a filtering element. It was observed that the deformations are greater the greater the sections considered, which can cause distortions along the longitudinal profile of a dam. It was also observed that the compaction of a specific zoned part (core or backrests) can lead to the occurrence of traction zones, being possible points of crack formation. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/67524 |
| Appears in Collections: | DEHA - Dissertações defendidas na UFC |
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