ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MARLENE SUSY TAPIA MORALES
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@2
Resumo: Este trabalho tem por objetivo a avaliação da estabilidade de taludes de solo quando sometidos a processos de infiltração de chuva, utilizando conceitos de Análise Limite e Análise de Confiabilidade. Primeiramente, determina-se a variação da sução no solo, para isto, emprega-se o Método dos Elementos Finitos e o Método de diferenças finitas na solução da equação de Richards. O modelo de Van Genuchten (1980) é utilizado para a curva característica. Na solução da nãolinearidade, emprega-se o método Picard Modificado. A instabilidade de taludes é estudada mediante o método de Análise Limite Numérica com base no Método de Elementos Finitos e o critério de Mohr Coulomb como critério de escoamento. A solução do problema matemático será realizada no espaço cônico quadrático com o objetivo de tornar a solução mais computacionalmente eficiente. Considerando as propriedades do solo como variáveis aleatórias foi incluída a determinação do Índice de Confiabilidade utilizando as formulações dos métodos de Monte Carlo e FORM (first order reliability method). Inicialmente são introduzidos conceitos básicos associados ao fluxo saturado-não saturado. A seguir são apresentados alguns conceitos. Sobre Análise Limite e sua formulação pelo Método de Elementos Finitos. Finalmente são introduzidos os fundamentos da Análise de Confiabilidade. Análises de confiabilidade das encostas de Coos Bay no estado de Oregon nos Estados Unidos e da Vista Chinesa no Rio de Janeiro Brasil, são apresentadas devido a que estes taludes sofreram colapso quando submetidos a processos de infiltração de água de chuva. Os resultados deste trabalho mostram que a falha das encostas ocorre quando o índice de confiabilidade atinge um valor perto de dois.
id PUC_RIO-1_f3ef6b62744b42493f42c8a778a0a031
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:23211
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str 534
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO RELIABILITY ANALYSIS OF SATURATED-UNSATURATED SOIL SLOPES USING LIMIT ANALYSIS IN THE CONIC QUADRATIC SPACE 2013-09-20EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR60143134868lattes.cnpq.br/8160347007286967LUIZ ELOY VAZ23849681734lattes.cnpq.br/4321281058166070LUIZ ELOY VAZ23849681734lattes.cnpq.br/4321281058166070EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIORRAQUEL QUADROS VELLOSORAQUEL QUADROS VELLOSORAQUEL QUADROS VELLOSOTACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS06002748709MARLENE SUSY TAPIA MORALESPONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROPPG EM ENGENHARIA CIVILPUC-RioBREste trabalho tem por objetivo a avaliação da estabilidade de taludes de solo quando sometidos a processos de infiltração de chuva, utilizando conceitos de Análise Limite e Análise de Confiabilidade. Primeiramente, determina-se a variação da sução no solo, para isto, emprega-se o Método dos Elementos Finitos e o Método de diferenças finitas na solução da equação de Richards. O modelo de Van Genuchten (1980) é utilizado para a curva característica. Na solução da nãolinearidade, emprega-se o método Picard Modificado. A instabilidade de taludes é estudada mediante o método de Análise Limite Numérica com base no Método de Elementos Finitos e o critério de Mohr Coulomb como critério de escoamento. A solução do problema matemático será realizada no espaço cônico quadrático com o objetivo de tornar a solução mais computacionalmente eficiente. Considerando as propriedades do solo como variáveis aleatórias foi incluída a determinação do Índice de Confiabilidade utilizando as formulações dos métodos de Monte Carlo e FORM (first order reliability method). Inicialmente são introduzidos conceitos básicos associados ao fluxo saturado-não saturado. A seguir são apresentados alguns conceitos. Sobre Análise Limite e sua formulação pelo Método de Elementos Finitos. Finalmente são introduzidos os fundamentos da Análise de Confiabilidade. Análises de confiabilidade das encostas de Coos Bay no estado de Oregon nos Estados Unidos e da Vista Chinesa no Rio de Janeiro Brasil, são apresentadas devido a que estes taludes sofreram colapso quando submetidos a processos de infiltração de água de chuva. Os resultados deste trabalho mostram que a falha das encostas ocorre quando o índice de confiabilidade atinge um valor perto de dois.This thesis aims to perform a reliability analysis of the stability of 2D soil slopes when they are submitted to water infiltration due to the rains.The time variation of the soil matric suctions is calculated first. The Finite Element Method is used to transform the Richards differential equation into a system of nonlinear first order equations. The nonlinearity of the problem is due to the use of the characteristic curve proposed by van Genuchten (1980). The Modified Picard Method is applied to solve de time-dependent nonlinear equation system. The responses of the flux-problem are transferred to the stability problem in some instants using the same time-interval (normally days).To estimate the stability of the slopes, limit analysis is used. The limit analyses are performed based on the Inferior Limit Theorem of the Plasticity Theory. The problem is defined as an optimization problem where the load factor is maximized. The equilibrium equations are obtained via Finite Element discretization and the strength criterion of Mohr-Couomb is written in the conic quadratic space. Therefore, a SOCP (Second Order Conic Programming) problem is generated. The problem is solved using an interior point algorithm of the code Mosek.Since the soil properties are random variables a reliability analysis can be performed at each instant of the time-dependent problem. In order to perform the reliability analyses, Response Surfaces for the failure function of the slope are generated. In this work, the Stochastic Collocation Method is used to generate Response Surfaces. The Simulation Monte Carlo Method and the FORM (First Order Reliability Method) are used to obtain both the reliability index and the probability of failure of the slopes.Reliability analyses of the Coos Bay Slope in the state of Oregon in USA and in the Vista Chinesa Slope in Rio de Janeiro, Brazil, are presented because they collapse due to rainfall infiltration. The results show that the soil slope fails when the related reliability index is close to two.PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIROCONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICOhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@2porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-11-01T13:19:37Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:23211Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342019-08-14T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
dc.title.pt.fl_str_mv ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
dc.title.alternative.en.fl_str_mv RELIABILITY ANALYSIS OF SATURATED-UNSATURATED SOIL SLOPES USING LIMIT ANALYSIS IN THE CONIC QUADRATIC SPACE
title ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
spellingShingle ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
MARLENE SUSY TAPIA MORALES
title_short ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
title_full ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
title_fullStr ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
title_full_unstemmed ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
title_sort ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE TALUDES EM CONDIÇÕES SATURADAS-NÃO SATURADAS VIA ANÁLISE LIMITE NO ESPAÇO CÔNICO QUADRÁTICO
dc.creator.Lattes.none.fl_str_mv
author MARLENE SUSY TAPIA MORALES
author_facet MARLENE SUSY TAPIA MORALES
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 60143134868
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/8160347007286967
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv LUIZ ELOY VAZ
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv 23849681734
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/4321281058166070
dc.contributor.advisor-co2.fl_str_mv LUIZ ELOY VAZ
dc.contributor.advisor-co2ID.fl_str_mv 23849681734
dc.contributor.advisor-co2Lattes.fl_str_mv lattes.cnpq.br/4321281058166070
dc.contributor.referee1.fl_str_mv EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
dc.contributor.referee2.fl_str_mv RAQUEL QUADROS VELLOSO
dc.contributor.referee3.fl_str_mv RAQUEL QUADROS VELLOSO
dc.contributor.referee4.fl_str_mv RAQUEL QUADROS VELLOSO
dc.contributor.referee5.fl_str_mv TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 06002748709
dc.contributor.author.fl_str_mv MARLENE SUSY TAPIA MORALES
contributor_str_mv EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
LUIZ ELOY VAZ
LUIZ ELOY VAZ
EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR
RAQUEL QUADROS VELLOSO
RAQUEL QUADROS VELLOSO
RAQUEL QUADROS VELLOSO
TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS
description Este trabalho tem por objetivo a avaliação da estabilidade de taludes de solo quando sometidos a processos de infiltração de chuva, utilizando conceitos de Análise Limite e Análise de Confiabilidade. Primeiramente, determina-se a variação da sução no solo, para isto, emprega-se o Método dos Elementos Finitos e o Método de diferenças finitas na solução da equação de Richards. O modelo de Van Genuchten (1980) é utilizado para a curva característica. Na solução da nãolinearidade, emprega-se o método Picard Modificado. A instabilidade de taludes é estudada mediante o método de Análise Limite Numérica com base no Método de Elementos Finitos e o critério de Mohr Coulomb como critério de escoamento. A solução do problema matemático será realizada no espaço cônico quadrático com o objetivo de tornar a solução mais computacionalmente eficiente. Considerando as propriedades do solo como variáveis aleatórias foi incluída a determinação do Índice de Confiabilidade utilizando as formulações dos métodos de Monte Carlo e FORM (first order reliability method). Inicialmente são introduzidos conceitos básicos associados ao fluxo saturado-não saturado. A seguir são apresentados alguns conceitos. Sobre Análise Limite e sua formulação pelo Método de Elementos Finitos. Finalmente são introduzidos os fundamentos da Análise de Confiabilidade. Análises de confiabilidade das encostas de Coos Bay no estado de Oregon nos Estados Unidos e da Vista Chinesa no Rio de Janeiro Brasil, são apresentadas devido a que estes taludes sofreram colapso quando submetidos a processos de infiltração de água de chuva. Os resultados deste trabalho mostram que a falha das encostas ocorre quando o índice de confiabilidade atinge um valor perto de dois.
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-09-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@2
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=23211@2
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.publisher.program.fl_str_mv PPG EM ENGENHARIA CIVIL
dc.publisher.initials.fl_str_mv PUC-Rio
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1748324917895495680