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Previous issue date: 1980-12 / Na Análise Estrutural de Plataformas Offshore Fixas, é usual representar o solo por molas (chamadas também de molas de Winkler), cujo comportamento não linear é definido por curvas força-deformação, provenientes de ensaios de laboratório ou através de testes de provas de carga de estacas em escala real. O método de solução de Winkler consiste então, em colocar em cada extremo do segmento da estaca uma mola representando o comportamento axial e lateral do solo. A Norma API define a relação força-deformação do solo para estacas carregadas lateralmente, através das curvas "P-Y". No entanto, a relação força-deformação do solo para estacas carregadas axialmente, não está definida pela Norma. É necessário então, utilizar curvas que representem a transferência de carga ao solo em função da profundidade, proveniente de ensaios realizados por diferentes autores. Este esquema de cálculo dá excelentes resultados numéricos, quando as molas não estão muito afastadas uma da outra. No entanto, para Plataformas de grande porte o método de solução de Winkler aumenta excessivamente o número de graus de liberdade necessários à Análise Estrutural. O objetivo deste trabalho é apresentar um modelo alternativo de cálculo para reduzir o número de graus de liberdade imposto pela solução de Winkler. Com esta finalidade é obtida uma Matriz de Rigidez para o Sistema Estaca-Solo, proveniente da integração da equação diferencial que controla o estado de tensões do Sistema. O cálculo da resposta estrutural levando em conta a não linearidade do solo é feita através do método iterativo de Newton-Raphson. Finalmente é comparado o modelo numérico proposto neste trabalho, com a solução convencional de Winkler, indicando em cada caso o campo de aplicação e os testes de convergência de cada solução. / Winkler springs are used to represent soil in the Structural Analysis of Offshore Platforms. The soil characteristics for the non-linear soil behaviour are obtained from laboratory tests or using full scale loaded piles. The API Code through the "P-Y" curves, defines the stress-strain soil characteristics for laterally loaded piles. Although, the stress-strain relationship for axial behaviour is not well defined by the Codes, a set of curves called the "T-Z" curves, are used in the Analysis of Axially loaded piles. These curves were obtained from full scale axially loaded piles as a function of depth and the skin friction to undrained shear strength ratio. The Winkler method usually works out well, for a close Winkler spring distribution. However a deep water Offshore Fixed Platform-foundation analysis by the Winkler solution, excessively increases the number of degrees of freedom. Applying Galerkin Techniques a stiffness matrix for the pile, including the soil properties, is developped, based on the integration of the differential equations for axial and lateral behaviour. The structural response is obtained using the iterative Newton-Raphson method. The results obtained for the soil-pile stiffness matrix are plotted against the Winkler solution to compare and test the numerical results provided by this method.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:pantheon.ufrj.br:11422/2990 |
| Date | 12 1900 |
| Creators | Valenzuela, Ernesto Daniel Chiang |
| Contributors | Carneiro, Fernando Luiz Lobo Barboza, Mueller, Sergio Rodolfo Cacace, Ebecken, Nelson Francisco Favilla, Lima, Edison Castro Prates de, Ferrante, Agustin Juan |
| Publisher | Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFRJ, Brasil, Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRJ, instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro, instacron:UFRJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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