SILVA, A. V. Avaliação do risco de ruptura em análises de estabilidade de taludes de barragens de terra utilizando números fuzzy. 2015. 126 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Geotecnia) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T11:16:34Z
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Previous issue date: 2015-11-30 / Slope stability analyzes can be performed based on:
(a) the limit equilibrium; and (b) the
stress-strain behavior of the soil mass. The evalua
tion of the risk of slope failure can be
performed through probabilistic approaches, generat
ing random values and assuming specific
probability distributions for the geotechnical para
meters of interest. This research aims to
develop and implement a methodology for assessing t
he risk of slope failure in earth dams,
through applying the rules of operation with fuzzy
numbers to the expressions for the factor of
safety of Fellenius (1936) and Bishop Simplified (1
955) methods, as an alternative to
probabilistic methods. The case of Olho d'Água Dam,
built in the city of Várzea Alegre, State
of Ceará, was chosen for the application and valida
tion of the proposed methodology,
considering operation with steady-state flow and ma
ximum hydraulic load. Compared with
the results, for the same dam, obtained by Araújo (
2013), who assumed probability
distributions, gamma for cohesion and beta for the
friction angle, the fuzzy models, which
employed trapezoidal and triangular membership func
tions, maintained the conservatism
trend, peculiar to the deterministic approaches of
both used methods of slope stability
analysis. The fuzzy model for Bishop Simplified (19
55) reported failure rates of 1% and 8%
for the dam downstream slope, indicating a real ris
k of failure (confirmed by its field
performance, unsatisfactory since the start of oper
ation), scenario not revealed by
probabilistic analyses, which pointed out a zero pr
obability of failure. The fuzzy methodology
presented herein does not require the adoption of p
robability density functions for the
geotechnical parameters of interest, and provides t
he realization of slope stability analyses
within a much smaller computational time, without q
uality losses in the results, requiring only
the data of some laboratory tests, the technical ju
dgment of an expert, and a spreadsheet. This
makes the fuzzy approach a simpler alternative and
faster than the probabilistic one, and with
a promising future in its application to the analys
es performed in everyday Geotechnical
practice. / Análises de estabilidade de taludes podem ser reali
zadas com base: (a) no equilíbrio limite; e
(b) no comportamento tensão-deformação de uma massa
de solo. A avaliação do risco de
falha de taludes pode ser feita através de abordage
ns probabilísticas, gerando valores
aleatórios e assumindo distribuições de probabilida
de específicas para os parâmetros
geotécnicos de interesse. Esta pesquisa tem como ob
jetivo desenvolver e implementar uma
metodologia de avaliação do risco de ruptura de tal
udes de barragens de terra, através da
aplicação dos conceitos de operações com números
fuzzy
às expressões de obtenção do fator
de segurança à ruptura dos métodos de Fellenius (19
36) e de Bishop Simplificado (1955),
como alternativa aos métodos probabilísticos. O cas
o da Barragem Olho d'Água, construída
no Município de Várzea Alegre, Estado do Ceará, foi
o escolhido para a aplicação e validação
do modelo proposto, considerando operação com fluxo
estacionário e carga hidráulica atuante
máxima. Tendo seus resultados comparados àqueles ob
tidos para a mesma barragem por
Araújo (2013), que assumiu distribuições de probabi
lidade gama para a coesão e beta para o
ângulo de atrito, os modelos
fuzzy
, que empregaram funções de pertinência trapezoidai
s e
triangular, mantiveram a tendência de conservadoris
mo peculiar às vertentes determinísticas
dos dois métodos de análise de estabilidade de talu
des utilizados. O modelo
fuzzy
para Bishop
Simplificado (1955) indicou índices de falha de 1%
e 8% para o talude de jusante do
barramento, sinalizando risco real de ruptura (conf
irmado por seu desempenho de campo,
insatisfatório desde o início da operação), cenário
não revelado pelas análises probabilísticas,
que apontaram probabilidade de falha nula. A metodo
logia
fuzzy
ora apresentada não requer a
adoção de funções de densidade de probabilidade par
a os parâmetros geotécnicos de interesse,
e propicia a realização de análises de estabilidade
de taludes em um tempo computacional
muito menor, sem perdas na qualidade nos resultados
, necessitando apenas dos dados de
alguns ensaios de laboratório, do julgamento técnic
o de um especialista e de uma planilha de
cálculo. Isto torna a abordagem
fuzzy
uma alternativa mais simples e rápida que a
probabilística, e de futuro promissor na aplicação
às análises feitas na prática cotidiana de
Geotecnia.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/16526 |
| Date | 30 November 2015 |
| Creators | Silva, Amanda Vieira e |
| Contributors | Souza Filho, Francisco de Assis de, Dantas Neto, Silvrano Adonias |
| 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 UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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