Um estudo comparativo analítico-numérico de tensões locais e globais em barragens gravidade de concreto

• Main Author: Nascimento Júnior, Constantino Alves do
• Other Authors: Pedroso, Lineu José
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Barragens de concreto; Tensões
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/21868

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-10-03T20:07:22Z No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2016-12-01T20:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) === Made available in DSpace on 2016-12-01T20:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) === Esta pesquisa pretende identificar e delimitar as regiões que apresentam perturbações de tensões ocasionadas pela singularidade geométrica presente na ligação entre a estrutura e fundação, através da comparação entre Métodos Analíticos e Numéricos. Para tal, construiu-se uma rotina de cálculo através do software EXCEL em linguagem VBA, na qual se implementaram as equações do MG e foi denominada de RMG. Para as análises através do MEF utiliza-se o programa SAP2000, cujas propriedades dos elementos e distribuição da malha foram balizadas na literatura e em alguns estudos preliminares de casos. Ademais, foram evidenciados os coeficientes de segurança aplicados em barragens, destacando o estudo da estrutura como corpo rígido em seus principais modos de ruptura. Neste trabalho, aborda-se três estudos de casos, onde o primeiro utiliza quatro modelos de soluções e o segundo apresenta apenas os dois principais representantes de cada método (MG e MEF). No último caso, apresenta-se uma barragem gravidade de concreto de perfil clássico, onde foram delimitadas as regiões de perturbações de tensão através das diferenças assinaladas entre os Métodos Analíticos e Numéricos. Tais regiões foram observadas próximas à fundação, em especial nas extremidades, onde se apresentam as concentrações de tensões. Por fim, recomenda-se que as análises finais de projetos de barragens devam utilizar os Métodos Numéricos e, nas regiões delimitadas por λp (comprimento de influência significativa das tensões), deverá ocorrer uma maior discretização, bem como nas zonas de interseção entre λp e λy, as quais apresentarão concentrações de tensões que demandam maiores cuidados, tanto no projeto como na fase construtiva. Ressaltarse uma boa concordância entre os resultados dos Métodos de Gravidade e Numéricos, com exceção das zonas delimitadas por λp, ou seja, afastadas das regiões de perturbações de tensões. Deste modo, é possível qualificar a utilização do Método de Gravidade em análises preliminares de barragens gravidade de concreto e em estudos acadêmicos. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT === This research aims to identify and define the areas with voltage disturbances caused by the geometric uniqueness found between the structure and foundation, by comparing the Analytical and Numerical Methods. For this, it was necessary to create a routine calculation by EXCEL software in VBA language, which implemented the Gravity Method equations and was called RMG. For the numerical analysis was used the SAP2000 program in which the element properties and the net distribution were buoyed in the literature and cases studies. In addition, the safety factors applied to dams were highlighted, emphasizing the study of the structure as a rigid body in its main modes of rupture. This work implements will be composed by three case studies, the first uses four types of solutions and the second displays only the two main representatives of each method (GM and FEM). In the last case, it presents a classic profile of concrete gravity dam which delimited regions are voltage disturbances through the differences seen between the Analytical and Numerical Methods. These regions were observed near the foundation, especially at the ends, where stress concentrations can be found. Finally, we define that the final analysis of dam projects should use the Numerical Methods and in the regions bounded by λp, must occur discretization with smaller elements, as well as the intersection zones between λp and λy which present concentrations stresses that require greater care, both in design and in the construction phase. It is worth noting the similarity between the results of Gravity Method and Numerical Methods, except for the areas bounded by λp, that is, apart from the regions of stress disorders. Thus, you can say the use of Gravity Method in preliminary analyzes of dams gravity concrete and academic studies.