Avaliação de modelos matemáticos de comportamento para o módulo de resiliência de materiais de pavimentação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Camila Luiza Mello
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/16611
Resumo: Atualmente, a malha rodoviária do Brasil é uma das maiores do mundo. Sendo assim, um estudo eficaz dos materiais das camadas que constituem o pavimento é de suma importância para melhores dimensionamentos, durabilidade e manutenção das rodovias. Para melhor dimensionamento do pavimento, é necessário conhecer as propriedades dos materiais que o constituem, como, por exemplo, o módulo de resiliência. Desta forma, o presente trabalho possui o objetivo principal de analisar modelos matemáticos para o módulo de resiliência aplicados em materiais de pavimentação. O ensaio triaxial de cargas repetidas é o principal método de obtenção dos valores do módulo de resiliência dos materiais. São utilizados, então, dados de tensão confinante, tensão desvio e módulo de resiliência calculado, provenientes do banco de dados de Ferreira (2008) e de ensaios realizados no Laboratório de Pavimentação da UFJF. Foram aplicados quatorze modelos matemáticos de módulo de resiliência a 341 amostras do banco de dados de Ferreira (2008), sendo este banco de dados otimizado, isto é, sem a presença de outliers, com a respectiva análise de três parâmetros estatísticos para avaliar sua adequabilidade, sendo eles o R-square, R-square ajustado e o Erro Quadrático Médio. De maneira análoga, foi realizado o mesmo procedimento no banco de dados do Laboratório de Pavimentação num total de 33 amostras de ensaio e, ainda, em um terceiro banco de dados obtido através do segundo. Ao final, foi estabelecido um ranking entre os modelos. Conclui-se que, para o banco de dados de Ferreira (2008), o modelo de Tam e Brown (1988) foi o que apresentou melhor desempenho, o que leva a considerar a relevância do modelo e sugerir uma maior aderência dos projetistas brasileiros em empregá-lo em suas análises. Além disso, no banco de dados de ensaios realizados no Laboratório de Pavimentação da UFJF o modelo de Witczak e Uzan (1988) apresenta melhor desempenho, também sugerindo sua possível aplicabilidade em projetos de dimensionamento de pavimentos.
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O ensaio triaxial de cargas repetidas é o principal método de obtenção dos valores do módulo de resiliência dos materiais. São utilizados, então, dados de tensão confinante, tensão desvio e módulo de resiliência calculado, provenientes do banco de dados de Ferreira (2008) e de ensaios realizados no Laboratório de Pavimentação da UFJF. Foram aplicados quatorze modelos matemáticos de módulo de resiliência a 341 amostras do banco de dados de Ferreira (2008), sendo este banco de dados otimizado, isto é, sem a presença de outliers, com a respectiva análise de três parâmetros estatísticos para avaliar sua adequabilidade, sendo eles o R-square, R-square ajustado e o Erro Quadrático Médio. De maneira análoga, foi realizado o mesmo procedimento no banco de dados do Laboratório de Pavimentação num total de 33 amostras de ensaio e, ainda, em um terceiro banco de dados obtido através do segundo. Ao final, foi estabelecido um ranking entre os modelos. Conclui-se que, para o banco de dados de Ferreira (2008), o modelo de Tam e Brown (1988) foi o que apresentou melhor desempenho, o que leva a considerar a relevância do modelo e sugerir uma maior aderência dos projetistas brasileiros em empregá-lo em suas análises. Além disso, no banco de dados de ensaios realizados no Laboratório de Pavimentação da UFJF o modelo de Witczak e Uzan (1988) apresenta melhor desempenho, também sugerindo sua possível aplicabilidade em projetos de dimensionamento de pavimentos.Currently, Brazil boasts one of the largest road networks globally. Therefore, an effective study of the materials comprising the pavement layers is of paramount importance for improved design, durability, and maintenance of highways. To better understand pavement design, it is crucial to be acquainted with the properties of the materials involved, such as the resilient modulus. Thus, the main objective of this study is to analyze mathematical models for the resilient modulus applied to pavement materials. The repeated triaxial load test is the primary method for obtaining resilient modulus values for these materials. Data from confining stress, deviator stress, and calculated resilient modulus are utilized, originating from Ferreira's (2008) database and tests conducted at the UFJF Pavement Laboratory. Fourteen mathematical models for resilient modulus were applied to 341 samples from Ferreira's (2008) optimized database, meaning without outliers, with the respective analysis of three statistical parameters to assess their suitability: R-square, adjusted R-square, and Mean Squared Error. Similarly, the same procedure was carried out in the Pavement Laboratory database, totaling 33 test samples, and in a third database obtained from the second. Ultimately, a ranking was established among the models. It is concluded that, for Ferreira's (2008) database, the Tam and Brown (1988) model demonstrated the best performance, emphasizing its relevance and suggesting greater adherence by Brazilian designers in their analyses. Furthermore, in the Pavement Laboratory test database, the Witczak and Uzan (1988) model showed superior performance, also suggesting its possible applicability in pavement design projects.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIASMódulo de resiliênciaEnsaio triaxial de cargas repetidasModelos matemáticosResilient modulusRepeated triaxial load testMathematical modelsAvaliação de modelos matemáticos de comportamento para o módulo de resiliência de materiais de pavimentaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16611/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ORIGINALcamilaluizamellocarvalho.pdfcamilaluizamellocarvalho.pdfPDF/Aapplication/pdf2527569https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16611/1/camilaluizamellocarvalho.pdfb7eb52df99b9a9bd0346c9282a925445MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16611/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52TEXTcamilaluizamellocarvalho.pdf.txtcamilaluizamellocarvalho.pdf.txtExtracted texttext/plain108754https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16611/4/camilaluizamellocarvalho.pdf.txta5a829abc6f8d2ee3572e3d068f92ed9MD54THUMBNAILcamilaluizamellocarvalho.pdf.jpgcamilaluizamellocarvalho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1209https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/16611/5/camilaluizamellocarvalho.pdf.jpg856cf1680472b2cc2674f4c378793700MD55ufjf/166112024-02-10 04:04:14.377oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2024-02-10T06:04:14Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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