[pt] Simulações numéricas tendem a simplificar o comportamento
de problemas
reais, na maioria das vezes pela adoção de um modelo 2D
para descrição da
resposta hidráulico-mecânica de barragens de terra,
escavações, fundações, etc.,
com base na maior facilidade da construção geométrica de
malhas, rapidez de
processamento, simplicidade na introdução das condições de
contorno, menor
dificuldade na obtenção dos parâmetros de engenharia, etc.
Entretanto, para certos
fenômenos como o fluxo através de barragem em vales
estreitos ou no
rebaixamento do lençol freático para execução de
escavações para construção de
fundações, os efeitos tridimensionais podem afetar
consideravelmente os
resultados obtidos com uma solução simplificada, seja em
termos de vazão,
cargas, gradientes hidráulicos ou fatores de segurança.
Esta dissertação tem
como objetivo principal analisar problemas de fluxo, na
condição transiente e/ou
permanente, considerando solos saturados e parcialmente
saturados, em
simulações 2D e 3D pelo método dos elementos finitos
buscando destacar as
principais diferenças entre as respostas obtidas,
ressaltando as principais
vantagens e dificuldades da realização de uma simulação 3D
em relação a uma
análise simplificada 2D. Os exemplos numéricos abordados
neste trabalho se
referem à barragem de terra Macusani, no Peru, à escavação
realizada para
construção das estruturas da Pequena Central Elétrica
Canoa Quebrada - MT e ao
rebaixamento do lençol freático para construção das
fundações do shopping
Brooklin na cidade de São Paulo - SP. / [en] Numerical simulations tend to simplify the behavior of
real problems,
mainly through the choice of 2D models to describe the
hydromechanical
responses of earth dams, excavations, foundations, etc.,
partly because it is easier
to construct geometrical meshes, it is simpler to impose
the required boundary
conditions, the computer calculations are done more
rapidly and the estimation of
the engineering parameters, either through field or
laboratory tests, are less
difficulty than it would be if the problem was treated as
a complete 3D case.
However, for certain phenomena such as the flow of water
through dams situated
in narrow valleys or the water drawdown in excavations for
construction of
building foundations, 3D effects can considerably affect
the results when
compared to a simplified 2D solution, either in terms of
quantity of flow,
hydraulic heads and gradients, security factors, etc. The
main goal of this
dissertation is the analysis of flow problems, both in
transient and permanent
conditions, considering fully saturated or partially
saturated soils, employing 2D
and 3D numerical models based on the finite element method
in order to highlight
the main differences between the computed answers,
emphasizing the advantages
and difficulties of both approaches. The numerical
examples studied in this work
are the earth dam Macusani, situated in Peru, the
excavation carried out for the
construction of the structures in the small hydroelectric
plant Canoa Quebrada -
MT, and groundwater drawdown for the execution of the
foundations of the
Brooklin shopping mall, in the city of São Paulo - SP.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:9948 |
| Date | 18 May 2007 |
| Creators | JACKELINE ROSEMERY C HUERTAS |
| Contributors | CELSO ROMANEL |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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