Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-24T02:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
252347.pdf: 46202011 bytes, checksum: 25567467d5d3326b76d958d308f90710 (MD5) / O presente trabalho dedica-se à análise de estruturas de barragens de enrocamento com face em concreto pelo método dos elementos finitos (MEF), considerando camadas construtivas e as diferentes propriedades do enrocamento. Somente as cargas de alteamento são consideradas na análise.
Para calcular a estrutura considerando suas camadas construtivas, foi desenvolvido um programa computacional baseado no método dos elementos finitos. A barragem é dividida em camadas, cada uma correspondendo a uma etapa construtiva, modeladas com elementos de estado plano de deformação. O enrocamento é considerado um material elástico-linear isotrópico. O programa produz os valores dos esforços e tensões de cada camada, para cada etapa construtiva, e também os valores finais, depois do alteamento estar concluído.
O programa computacional utiliza a linguagem Java, gerando um programa multi-plataforma. Todos os dados, para todas as camadas e etapas construtivas, são determinados a partir de arquivos formatados, organizados em blocos de dados separados por comandos. O programa permite o mapeamento automático de malhas de elementos finitos para ser utilizado em cada etapa de construção a partir dos arquivos de entrada.
Para visualização de resultados, desenvolveu-se um pós-processador por meio de rotinas gráficas do programa SciLab, que consiste em uma ferramenta de código aberto para álgebra matricial.
O pós-processador permite a plotagem de gráficos mostrando os resultados obtidos através do MEF aplicado à barragem, assim como o armazenamento de todos os resultados em planilhas.
O programa desenvolvido foi validado comparando-se os resultados com os obtidos pelo programa comercial SAP 2000 na análise de pequenas barragens.
No final do trabalho a análise de uma grande barragem de enrocamento, construída na Região Sul do Brasil, é apresentada.
Os resultados da análise feita pelo programa desenvolvido no presente trabalho, tendo em conta a seqüência construtiva, mostraram uma boa correlação com os resultados obtidos por outros autores, usando outros programas de computador.
This work is devoted to the analysis of rock-fill dams with concrete face by the finite element method (FEM), considering the constructive sequence and the different properties of the rock-fill. Only the erection loading case is considered in the analysis. To calculate the structure taking into account the constructive sequence, a computer program based on the finite element method was developed. The dam is divided into layers, each one corresponding to a construction step, modeled by plane strain finite elements. The rock-fill is considered as an isotropic linear-elastic material. The program yields the stress and strain values of each layer, for each constructive step, and also the final values, after erection is completed. The computer program uses Java language, which allows the generation of a multi-platform program. All data information, for all layers and each construction step, is given from formatted files, organized in data blocks separated by commands. The program allows an automatic map of the finite element meshes to be used in each construction step from the input files. To visualize the results, a post-processor was also developed, by means of the SciLab graphic routine package, which is an open-source tool for matrix algebra. The post-processor enables the plot of charts depicting the results obtained by the FEM along the dam, as well as the storage of all results in spreadsheets. The computer program has been validated by comparing its results with those obtained from the commercial program SAP 2000 in the analysis of several small dams. At the end of the work the analysis of a large rock-fill dam, built in the Southern Region of Brazil, is presented. The results of the analysis given by the program developed in this work, taking into account the construction sequence, showed a good correlation with results obtained by other authors, using other computer programs.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/91825 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Souza, Kleber Isaac Silva de |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, La Rovere, Henriette L. |
| Publisher | Florianópolis, SC |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 260 f.| il., tabs., grafs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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