https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17345
File | Description | Size | Format | |
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gustavobrittodecarvalho.pdf | PDF/A | 17.74 MB | Adobe PDF | View/Open |
Type: | Dissertação |
Title: | Análise paramétrica de uma cortina ancorada hipotética por meio dos métodos de elementos finitos e de equilíbrio limite |
Author: | Carvalho, Gustavo Britto de |
First Advisor: | Riccio Filho, Mário Vicente |
Referee Member: | Marques, Geraldo Luciano de Oliveira |
Referee Member: | Marangon, Marcio |
Referee Member: | Silva, Rafael Cerqueira |
Resumo: | A crescente demanda por otimização do espaço urbano, aliada à necessidade de utilização de áreas com desníveis topográficos acentuados, tem intensificado a busca por soluções de engenharia que permitam escavações cada vez mais profundas. Essa realidade impõe desafios significativos aos engenheiros geotécnicos, que precisam equilibrar os esforços horizontais consideráveis com a manutenção de deslocamentos mínimos tanto do solo quanto das estruturas circundantes. Dentre as diversas alternativas técnicas disponíveis, as cortinas atirantadas emergem frequentemente como a solução mais eficaz para enfrentar essa problemática. Esta dissertação tem como objetivo central investigar o comportamento de cortinas atirantadas em solos, por meio de uma análise rigorosa que incorpora uma revisão abrangente dos principais métodos utilizados para avaliar a estabilidade dessas estruturas. A investigação foi conduzida utilizando o método dos elementos finitos, implementado no software Plaxis versão 8.2, que permitiu uma comparação detalhada dos valores do fator de segurança obtidos por meio do método de equilíbrio limite. Esse estudo comparativo é essencial para avaliar a precisão e as limitações de cada abordagem na modelagem do comportamento de cortinas atirantadas. Adicionalmente, foram conduzidos estudos paramétricos para explorar a influência de diferentes parâmetros de projeto, como o ângulo de inclinação dos tirantes, os recalques do embutimento com variações no módulo de elasticidade do solo subjacente, a coesão e o ângulo de atrito do solo, as sobrecargas aplicadas, o ângulo de dilatância, e o nível do lençol freático. Esses parâmetros são cruciais na determinação do desempenho das cortinas atirantadas, especialmente em termos dos esforços de tração máxima nos tirantes, que são indicadores chave da estabilidade e segurança da estrutura. O presente estudo também aborda uma comparação entre os resultados obtidos pelo método dos elementos finitos e o método do equilíbrio limite, utilizando o software Slide como ferramenta de análise. A comparação dessas simulações numéricas é fundamental para discutir a robustez dos resultados obtidos e identificar as possíveis limitações inerentes ao método do equilíbrio limite, particularmente em cenários complexos onde os parâmetros de solo e as condições de contorno desempenham um papel determinante na resposta estrutural. |
Abstract: | The growing demand for optimization of urban space, combined with the need to use areas with steep topographical differences, has intensified the search for engineering solutions that allow increasingly deeper excavations. This reality imposes significant challenges on geotechnical engineers, who need to balance considerable horizontal efforts with maintaining minimum displacements of both the soil and surrounding structures. Among the various technical alternatives available, chain-link curtains often emerge as the most effective solution to face this problem. This dissertation's central objective is to investigate the behavior of cable-stayed curtains in soils, through a rigorous analysis that incorporates a comprehensive review of the main methods used to evaluate the stability of these structures. The investigation was conducted using the finite element method, implemented in the Plaxis software version 8.2, which allowed a detailed comparison of the safety factor values obtained through the limit equilibrium method. This comparative study is essential to evaluate the accuracy and limitations of each approach in modeling the behavior of cable-stayed curtains. Additionally, parametric studies were conducted to explore the influence of different design parameters, such as the angle of inclination of the ties, the settlements of the embedment with variations in the modulus of elasticity of the underlying soil, the cohesion and the angle of friction of the soil, the overloads applied, the dilatancy angle, and the water table level. These parameters are crucial in determining the performance of cable-stayed curtains, especially in terms of the maximum tensile stresses in the ties, which are key indicators of the stability and safety of the structure. The present study also addresses a comparison between the results obtained by the finite element method and the limit equilibrium method, using the Slide software as an analysis tool. The comparison of these numerical simulations is essential to discuss the robustness of the results obtained and identify the possible limitations inherent to the limit equilibrium method, particularly in complex scenarios where soil parameters and boundary conditions play a determining role in the structural response. |
Keywords: | Cortinas atirantadas em solo Tirantes Modelagem numérica Plaxis Geotecnia Tied-back walls in soil Anchors Numerical modeling Plaxis Geotechnics |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
Institution Initials: | UFJF |
Department: | Faculdade de Engenharia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC) |
Access Type: | Acesso Aberto Attribution 3.0 Brazil |
Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17345 |
Issue Date: | 14-Aug-2024 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil (Dissertações) |
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