[pt] O presente trabalho de pesquisa estuda a modelagem numérica de solos residuais no que se refere ao seu comportamento mecânico, a partir da análise micro-mecânica, utilizando como ferramenta de modelagem o método dos elementos discretos (MED), o qual permite a representação do solo como meio particulado 2D por meio de elementos discretos circulares. Diversos são os fenômenos micro e macro-estruturais presentes nos solos residuais, os quais condicionam sua resposta mecânica, podendo-se mencionar a dupla estrutura e dupla porosidade, a presença de uma matriz argilosa, a condição não saturada, a cimentação e quebra de grãos, e a presença de pequenos blocos de rocha não alterada. A partir do estudo destes fenômenos foram propostas formulações matemáticas que os descrevem, as quais foram implementadas no código de elementos discretos DEMlib. Após a calibração e validação do programa de análise implementado, a influência de cada um destes fenômenos na resposta mecânica do solo foi estudada pela simulação dos ensaios edométrico e de cisalhamento direto em amostras discretas com compacidade variada, criticando os resultados e obtendo conclusões. Em seguida estes fenômenos foram estudados de forma combinada no intuito de reproduzir a resposta de alguns solos residuais jovens e maduros. Encerrando o trabalho foram resumidas as conclusões obtidas e apontadas sugestões para um aprofundamento e desenvolvimentos subseqüentes da linha de pesquisa implementada. / [en] The present research studies the numerical modeling of the
mechanical behavior of residual soils, by a micro-mechanical
analysis, using as modeling tool the discrete elements
method (DEM), which allows the representation of the soil
as 2D particle assembly of circular discrete elements. There
are several micro and macro structural phenomena present in
residual soils, which determine its mechanical response:
double structure and double porosity of soil mass, the
presence of a clay-like matrix, partially saturated
condition, grain cementation, grain crushing, and the
presence of small blocks of not-weathered parental rock.
Based on the study of these phenomena, mathematical
formulations have been proposed in order to describe them,
which have been implemented in the DEMlib discrete elements
code. After calibration and validation of the implemented
analysis program, the influence of each phenomena in soil
response was studied by simulating edometrical and direct
shear tests in discrete samples with several
densities, criticizing the results and getting conclusions.
Afterwards, these phenomena were studied in a combined way
in order to reproduce the response of some young and mature
residual soils. To finish up this work the conclusions
obtained have been summarized and suggestions for deepening
and further developing of the implemented research line have
been stated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:11888 |
| Date | 10 July 2008 |
| Creators | JUAN PABLO IBANEZ |
| Contributors | TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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