Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943 |
Resumo: | Geosynthetic-reinforced structures have been applied to compose bridge abutments carrying loads from bridge structures. In this application, reinforced soil structures have been constructed using reduced spacing between geosynthetic reinforcements in comparison to the conventional reinforced soil walls. Therefore, there are many issues when using this technique that must be assessed to provide cost saving and proper performances mainly regarding the reinforcement arrangements inside the reinforced soil mass. The present study evaluates the performance of a load-carrying geosynthetic reinforced soil structure using different arrangements of reinforcements. A numerical simulation using a finite element modeling was conducted with the computational program Plaxis 8.2. Different methods for the stiffening of the GRS structure were adopted including: (1) use of significantly rigid geosynthetics with relatively high vertical spacing between reinforcements; (2) use of reduced spacing between reinforcements but with less rigid reinforcements; (3) use of secondary reinforcements with reduced lengths. In addition, the use of non-uniform configuration of reinforcements were also assessed in the present study. Results show that using rigid geosynthetics with high vertical spacing led to an improvement on the structure performance but limited to a certain value of secant stiffness. Using a remarkably high stiffness geosynthetic not necessarily resulted in very low settlements and deformation. The use of reduced vertical spacing between relatively flexible reinforcements demonstrated a significant improvement in performance similar to that obtained with larger spacing but higher reinforcement stiffness. However, this approach led to lower levels of loads mobilized by reinforcements. Regarding the use non-uniform configurations of reinforcements, the use of high stiffness reinforcements at a third of the structure height (from the top) was sufficient to reduced settlements and lateral deformations to acceptable levels. On the other hand, the reduced vertical spacing must be applied to the half of the height. However, use significantly lower stiffness of geosynthetic reinforcement, leading to a considerable cost savings. The use of secondary reinforcements replacing the reduced vertical spacing technique (half of wall height) demonstrated to be similar efficient to improve the structure performance. |
id |
SCAR_ba611ab77128c4ecb14a235857bd4c0f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13943 |
network_acronym_str |
SCAR |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
repository_id_str |
4322 |
spelling |
Mafia, Guilherme de AvilaPortelinha, Fernando Henrique Martinshttp://lattes.cnpq.br/0791082339645058http://lattes.cnpq.br/9605526363956508e615913b-0f38-498a-bc89-391a8ad182602021-03-08T15:30:27Z2021-03-08T15:30:27Z2020-09-01MAFIA, Guilherme de Avila. Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943Geosynthetic-reinforced structures have been applied to compose bridge abutments carrying loads from bridge structures. In this application, reinforced soil structures have been constructed using reduced spacing between geosynthetic reinforcements in comparison to the conventional reinforced soil walls. Therefore, there are many issues when using this technique that must be assessed to provide cost saving and proper performances mainly regarding the reinforcement arrangements inside the reinforced soil mass. The present study evaluates the performance of a load-carrying geosynthetic reinforced soil structure using different arrangements of reinforcements. A numerical simulation using a finite element modeling was conducted with the computational program Plaxis 8.2. Different methods for the stiffening of the GRS structure were adopted including: (1) use of significantly rigid geosynthetics with relatively high vertical spacing between reinforcements; (2) use of reduced spacing between reinforcements but with less rigid reinforcements; (3) use of secondary reinforcements with reduced lengths. In addition, the use of non-uniform configuration of reinforcements were also assessed in the present study. Results show that using rigid geosynthetics with high vertical spacing led to an improvement on the structure performance but limited to a certain value of secant stiffness. Using a remarkably high stiffness geosynthetic not necessarily resulted in very low settlements and deformation. The use of reduced vertical spacing between relatively flexible reinforcements demonstrated a significant improvement in performance similar to that obtained with larger spacing but higher reinforcement stiffness. However, this approach led to lower levels of loads mobilized by reinforcements. Regarding the use non-uniform configurations of reinforcements, the use of high stiffness reinforcements at a third of the structure height (from the top) was sufficient to reduced settlements and lateral deformations to acceptable levels. On the other hand, the reduced vertical spacing must be applied to the half of the height. However, use significantly lower stiffness of geosynthetic reinforcement, leading to a considerable cost savings. The use of secondary reinforcements replacing the reduced vertical spacing technique (half of wall height) demonstrated to be similar efficient to improve the structure performance.As estruturas de solos reforçados aplicados aos encontros de pontes possuem a finalidade de suportar não só o maciço terroso, como também as elevadas cargas provenientes da superestrutura de pontes e viadutos. Nomeadas como muros portantes, essas estruturas têm sido aplicadas com espaçamento reduzidos em relação a técnica convencionais de muros em solo reforçados não portantes. Existem ainda diversas questões em torno dessa técnica que merecem avaliações, como exemplo, a disposição dos reforços no maciço terroso. Dentro desse contexto, o presente estudo avaliou o comportamento global da estrutura para diferentes arranjos internos de reforços. Para este fim, foi realizada uma análise paramétrica com uso de modelagem numérica de um muro portante de solos reforçados. A condução da modelagem numérica ocorreu com o software de elementos finitos Plaxis Version 8.2 ®. Nestas condições, foram estudados diferentes métodos de enrijecimento da estrutura, dentre eles: uso de reforços bastante rígidos com espaçamento convencionais de muros reforçados; redução do espaçamento entre reforços; e uso de reforços secundários de comprimento reduzido. Os usos de arranjos internos não uniformes foram também estudados nessa pesquisa, mantendo a rigidez global da estrutura. Os resultados mostraram que o uso de reforços mais rígidos, mantendo o espaçamento entre reforços, promove uma melhor significativa, porém até um certo limite de rigidez. Após esse limite, o aumento da rigidez do reforço pouco altera o comportamento global. Já o uso de espaçamento reduzidos, porém mantendo a rigidez do reforço, mostra melhoria no comportamento tal como a de uso de reforços mais rígidos com grandes espaçamentos, porém com níveis de cargas mobilizadas menores. A avaliação da dos arranjos internos não-uniformes mostraram que alterar a rigidez da estrutura na porção superior é suficiente para trazer melhorias de comportamento. O trabalho mostrou que aumentar a rigidez dos reforços no primeiro terço superior causa efeito tão significativo quanto aumentar ao longo de toda a altura. Já com relação ao espaçamento, a mesma melhoria é alcançada com essa redução até a metade da altura, porém com reforços muito mais flexíveis. O uso de reforços secundários até a metade da altura total causou efeitos semelhantes ao usar espaçamentos reduzidos.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessGeossintéticosMuro portanteSolo reforçadoModelagem numéricaRigidezEspaçamentoGeosyntheticLoad-carryingMSE wallGeosynthetic reinforced soilFinite element analysisSpacingENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICAEstudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticosStudy of reinforcement layouts of geosynthetic-reinforced soil bridge abutmentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600132ab1a9-785c-4637-99b6-63df0bf2ea94reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALMafia, Guilherme- Homologação.pdfMafia, Guilherme- Homologação.pdfDissertação de mestradoapplication/pdf4324311https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/1/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf02fb8c9ea50e90aaccc98f618c16e443MD51Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdfCarta_Aprovacao_ASSINADA.pdfCarta de Aprovaçãoapplication/pdf184127https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/2/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf373fecf18f621626f1ceed3f2e6a7f5aMD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTMafia, Guilherme- Homologação.pdf.txtMafia, Guilherme- Homologação.pdf.txtExtracted texttext/plain208401https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/4/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt793bafe23742686146d9cfe87a8da22aMD54Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.txtCarta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.txtExtracted texttext/plain1277https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/6/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.txt0975acab2e5c7c8e0a0a81ce4c1886cfMD56THUMBNAILMafia, Guilherme- Homologação.pdf.jpgMafia, Guilherme- Homologação.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4671https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/5/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg65230411098bc5afe3449ce2f4cc67d2MD55Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.jpgCarta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6200https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/7/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.jpga128d54d3b5ec862264a99ce048fed5eMD57ufscar/139432023-09-18 18:32:07.295oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/13943Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:07Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Study of reinforcement layouts of geosynthetic-reinforced soil bridge abutments |
title |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
spellingShingle |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos Mafia, Guilherme de Avila Geossintéticos Muro portante Solo reforçado Modelagem numérica Rigidez Espaçamento Geosynthetic Load-carrying MSE wall Geosynthetic reinforced soil Finite element analysis Spacing ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA |
title_short |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
title_full |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
title_fullStr |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
title_full_unstemmed |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
title_sort |
Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos |
author |
Mafia, Guilherme de Avila |
author_facet |
Mafia, Guilherme de Avila |
author_role |
author |
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/9605526363956508 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Mafia, Guilherme de Avila |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Portelinha, Fernando Henrique Martins |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/0791082339645058 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
e615913b-0f38-498a-bc89-391a8ad18260 |
contributor_str_mv |
Portelinha, Fernando Henrique Martins |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Geossintéticos Muro portante Solo reforçado Modelagem numérica Rigidez Espaçamento |
topic |
Geossintéticos Muro portante Solo reforçado Modelagem numérica Rigidez Espaçamento Geosynthetic Load-carrying MSE wall Geosynthetic reinforced soil Finite element analysis Spacing ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Geosynthetic Load-carrying MSE wall Geosynthetic reinforced soil Finite element analysis Spacing |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA |
description |
Geosynthetic-reinforced structures have been applied to compose bridge abutments carrying loads from bridge structures. In this application, reinforced soil structures have been constructed using reduced spacing between geosynthetic reinforcements in comparison to the conventional reinforced soil walls. Therefore, there are many issues when using this technique that must be assessed to provide cost saving and proper performances mainly regarding the reinforcement arrangements inside the reinforced soil mass. The present study evaluates the performance of a load-carrying geosynthetic reinforced soil structure using different arrangements of reinforcements. A numerical simulation using a finite element modeling was conducted with the computational program Plaxis 8.2. Different methods for the stiffening of the GRS structure were adopted including: (1) use of significantly rigid geosynthetics with relatively high vertical spacing between reinforcements; (2) use of reduced spacing between reinforcements but with less rigid reinforcements; (3) use of secondary reinforcements with reduced lengths. In addition, the use of non-uniform configuration of reinforcements were also assessed in the present study. Results show that using rigid geosynthetics with high vertical spacing led to an improvement on the structure performance but limited to a certain value of secant stiffness. Using a remarkably high stiffness geosynthetic not necessarily resulted in very low settlements and deformation. The use of reduced vertical spacing between relatively flexible reinforcements demonstrated a significant improvement in performance similar to that obtained with larger spacing but higher reinforcement stiffness. However, this approach led to lower levels of loads mobilized by reinforcements. Regarding the use non-uniform configurations of reinforcements, the use of high stiffness reinforcements at a third of the structure height (from the top) was sufficient to reduced settlements and lateral deformations to acceptable levels. On the other hand, the reduced vertical spacing must be applied to the half of the height. However, use significantly lower stiffness of geosynthetic reinforcement, leading to a considerable cost savings. The use of secondary reinforcements replacing the reduced vertical spacing technique (half of wall height) demonstrated to be similar efficient to improve the structure performance. |
publishDate |
2020 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2020-09-01 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-03-08T15:30:27Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2021-03-08T15:30:27Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MAFIA, Guilherme de Avila. Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943 |
identifier_str_mv |
MAFIA, Guilherme de Avila. Estudo da distribuição dos reforços em muros portantes de solos reforçados com geossintéticos. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943. |
url |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13943 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
132ab1a9-785c-4637-99b6-63df0bf2ea94 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECiv |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSCar |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSCAR instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
instname_str |
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
instacron_str |
UFSCAR |
institution |
UFSCAR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
collection |
Repositório Institucional da UFSCAR |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/1/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/2/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/3/license_rdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/4/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/6/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.txt https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/5/Mafia%2c%20Guilherme-%20Homologa%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/13943/7/Carta_Aprovacao_ASSINADA.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
02fb8c9ea50e90aaccc98f618c16e443 373fecf18f621626f1ceed3f2e6a7f5a e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 793bafe23742686146d9cfe87a8da22a 0975acab2e5c7c8e0a0a81ce4c1886cf 65230411098bc5afe3449ce2f4cc67d2 a128d54d3b5ec862264a99ce048fed5e |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802136387092217856 |