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Modelagem por elementos finitos da associação fluxo e equilíbrio em problemas de engenharia geotecnica

Cerqueira, Fernando Antonio de 29 March 2004 (has links)
Made available in DSpace on 2019-04-05T23:00:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-03-29 / During the construction of geotechnical works, it is waited that deformations in the soil happen due to factors that are associated with the variation of the strain state s, such as: its own structure weigh, the pore-pressure, the suction, etc. After its construction, it is possible still happening significant variations in the state of tensions. For instance, the level of water in the establishment underground of a superficial foundation can be seasonably modified or for some lowering type, changing the state of stress and could take to occurrences of additional deformations. The earth dams built without compacting control and with low water content can generate a meta-stable structure, in other words, unsaturated soils that can suffer an extreme rearrange of the particles with great volume decrease during the flow of transient water, with or without additional loads. The stress-strain and water flow phenomena are dependent amongst themselves, and for a forecast analysis, the solution would be to adopt a joining, obtaining most realistic results, however with very more complexity. The proposal would be to associate the two phenomena, which would work in a consequent way with an association of events. For the accomplishment of complex analyses with larger domain borders, it is necessary the use of such numeric methods as the Finite Elements Method (FEM). In this work, it intends to develop a numeric implementation with two softwares that use the Method of the Finite Elements: one that works with flow in porous media in the condition stationary or transient (SEEP/W) and the other that analyzes the stress-strain behavior of unsaturated soils (UNSTRUCT). In hypothesis, it is had that the softwares are, in terms of numbers, based in the Finite Elements Method and they can work associates. The association takes the most realistic results and they can be obtained in a simpler way. The relevance of the work is in the fact that now a strong tendency exists in the world in treating the soil with the consideration of the possibility of no saturation. / Durante a construção de obras geotécnicas é esperado que ocorram deformações no solo devido a fatores que estão associados com a variação do estado de tensões efetivas, tais como: peso próprio da estrutura, a poro-pressão, a sucção, etc. Após a construção é possível ainda ocorrer variações significativas no estado de tensões. Por exemplo, o nível d´água no subsolo de assentamento de uma fundação superficial poderá ser modificado sazonalmente ou por algum tipo de rebaixamento, alterando o estado de tensões e podendo levar a ocorrências de deformações adicionais. As barragens de terra construídas sem controle de compactação e com baixa umidade podem gerar uma estrutura metaestável, ou seja, solos não-saturados que podem sofrer um rearranjo radical das partículas com grande diminuição de volume durante o fluxo de água transiente, com ou sem cargas adicionais (Bara, 1976). Os dois fenômenos tensão-deformação e fluxo de água são dependentes entre si, e para uma análise de previsão, a solução seria adotar um acoplamento, tornando os resultados mais realistas, porem com muito mais complexidade. A proposta seria associar os dois fenômenos, que trabalhariam de forma conseqüente com uma associação de eventos. Para a realização de análises complexas com maiores fronteiras de domínio, é necessária a utilização de métodos numéricos tais como o Método dos Elementos Finitos (MEF). Neste trabalho pretende-se desenvolver uma implementação numérica com dois softwares que usam o Método dos Elementos Finitos: um que trabalha com fluxo em meios porosos na condição estacionária ou transiente (SEEP/W) e o outro que analisa o comportamento tensão-deformação dos solos não-saturados (UNSTRUCT). Em hipótese, tem-se que os softwares são baseados numericamente, no Método dos Elementos Finitos e podem trabalhar associados. A associação leva à resultados mais realistas e podem ser obtidos de forma mais simples. A relevância do trabalho está em que atualmente existe uma forte tendência no mundo em tratar o solo com a consideração da possibilidade de não saturação.
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Análise não-linear de lajes de concreto armado pelo método dos elementos finitos

BANDEIRA, Mirtes Silva 27 September 2006 (has links)
Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Mirtes Silva Bandeira.pdf: 1398385 bytes, checksum: 7dcd97063d2a906cae0c75efbb0b3bc2 (MD5) Previous issue date: 2006-09-27 / In this work was carried simulations in the slabs and compared results with those obtained in the experimental research of Campos (2000) and Pires (2003), held on the slabs reinforced concrete brought to the failure by bending for inquiry of strengthening using uper the surface. For the modeling version 8.1.2 of DIANA was used and the inquiry of the behavior of the slabs was made through nonlinear analysis, adopting for the models elements of shell and solid. The behavior of the slabs was analyzed through the displacements central and approached the influence of the positioning of the reinforcement, the supports and the parameters that define the behavior of the concrete in the softening phase, being distinguished it maximum resistance of the concrete in the tension. The results are indicative of the good performance of the applied numerical models and that, the programs that use the concepts of the Fracture Mechanics in its formularizations, consist in powerful tool to reduce the amount of tests for the study of some specific phenomena, since that if they have resulted trustworthy of the behavior of the employed materials. / Neste trabalho foram realizadas simulações em lajes maciças e comparados os resultados com os obtidos das pesquisas experimentais de Campos (2000) e Pires (2003), realizadas em lajes de concreto armado levadas à ruína por flexão, para a investigação de reforço pela face superior. Para a modelagem foi usada a versão 8.1.2 do DIANA e a investigação do comportamento das lajes foi feita através de análise não-linear, adotando-se para os modelos elementos de casca e sólido. O comportamento das lajes foi analisado através dos deslocamentos centrais e abordou a influência do posicionamento das armaduras, dos apoios e dos parâmetros que definem o comportamento do concreto na fase de amolecimento, destacando-se a máxima resistência do concreto à tração. Os resultados obtidos são indicativos do bom desempenho dos modelos numéricos aplicados e que, os programas que utilizam os conceitos da mecânica da fratura nas suas formulações, constituem-se em poderosa ferramenta para reduzir a quantidade de experimentos para o estudo de alguns fenômenos específicos, desde que se tenham resultados confiáveis do comportamento dos materiais empregados.

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