Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, José Lucas Sobral
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/41952
Resumo: Orientador: Prof. Dr. José Marques Filho
id UFPR_6028fc6eddf31d2a4a8d9b0fe7770334
oai_identifier_str oai:acervodigital.ufpr.br:1884/41952
network_acronym_str UFPR
network_name_str Repositório Institucional da UFPR
repository_id_str 308
spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilMarques Filho, José, 1958-Marques, José Lucas Sobral2024-06-13T18:29:27Z2024-06-13T18:29:27Z2015https://hdl.handle.net/1884/41952Orientador: Prof. Dr. José Marques FilhoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 31/08/2015Inclui referências : f. 173-184Área de concentração: Materiais e estruturasResumo: A demanda por energia, água e outros serviços vêm aumentando continuamente para sustentar o desenvolvimento econômico e melhorar as condições de vida das pessoas. As barragens são vitais para que a população tenha acesso aos insumos básicos fundamentais, entretanto são estruturas que apresentam um risco potencial elevado, motivo pelo qual os regulamentos de segurança, além das recomendações de projeto, prescrevem atividades de acompanhamento e observação, por instrumentação, inspeção visual ou ensaios específicos. Por sua importância e pelo aumento ainda significativo da população mundial, é necessário que continuem os estudos dos materiais e novas técnicas de construção para empreendimentos hidráulicos em busca da solução mais sustentável possível. Dentre as várias soluções possíveis de barragem, as barragens de concreto à gravidade foram muito utilizadas no passado, e com o advento a técnica construtiva do Concreto Compactado com Rolo tornaram-se atrativas nas últimas duas décadas. Geralmente, os critérios usuais de projeto de barragens de concreto à gravidade indicam que uma solução analítica, considerando um modelo bidimensional, com distribuição linear de tensões na base, é suficiente para análise da segurança da estrutura. Como consequência desse processo simplificado, como barragens são estruturas tridimensionais, verifica-se que os protótipos em operação apresentam comportamentos muito diferentes daqueles assumidos nas análises simplificadas 2D, com peculiaridades que acabam sendo negligenciadas. Grosseiramente, as análises como corpo rígido pelo processo de equilíbrio limite desprezam as tensões tangenciais geradas pela declividade das ombreiras, além da óbvia diferença de distribuição de tensões. Sabendo da complexidade de um projeto civil de uma barragem, por ser um projeto multidisciplinar, envolvendo diversas áreas de conhecimento, e das inúmeras simplificações que são feitas no dimensionamento, a avaliação de barragens via Método dos Elementos Finitos através de modelos tridimensionais é uma ferramenta interessante que permite análises mais completas, e uma análise crítica dos critérios de projeto. O objetivo do presente trabalho é avaliar os Critérios de Projetos e de Estabilidade nas ombreiras de Barragens de Concreto à Gravidade, avaliando os efeitos dos parâmetros da interface entre concreto e rocha, evidenciando a necessidade de investigações adequadas da fundação e do concreto. Foram utilizados modelos tridimensionais no programa SAP 2000, para uma barragem com altura de 50 metros, parametrizando os estudos em função da declividade da ombreira e dos parâmetros físicos do concreto e da rocha da fundação. Após a apresentação dos conceitos, apresenta-se uma análise de sensibilidade da estabilidade global variando as características dos materiais, baseadas em valores reais utilizados em barragens de concreto disponíveis na literatura; e variações nos ângulos médios das ombreiras de 0º, 10º, 20º e 30º. Os resultados foram validades através da comparação com os critérios preconizados pelo Manual de Viabilidade da Eletrobrás, 2003, e com modelos de elementos finitos bidimensionais com a mesma geometria. Mostra-se claramente a importância da avaliação adequado dos parâmetros de fundação. Também se evidencia a influência da inclinação das ombreiras nos cálculos, onde o aumento da inclinação degrada significativamente os parâmetros de segurança ao deslizamento, com necessidade de presença de coesão significativa nos modelos mais inclinados. Durante os estudos, verifica-se que as tensões de tração obtidas no modelo com inclinação de 30º são superiores aos limites recomendados. Também foi feita uma análise dos deslocamentos da estrutura, que são significativamente inferiores a alguns processos de execução de juntas, e no caso estudado a hipótese de haver contato entre os blocos mostra ser inadequada.Abstract: The human needs for water and energy are continuously growing in order to permit the economic growth and to improve life quality. Dams are necessary to furnish the basic water resources, but their structures need and special safety analysis because failure could lead to a catastrophic situation. Consequently, several dam regulations indicate the necessity of continuous dams safety monitoring and instrumentation. In order to attend the water resources necessities, it is very important to study new techniques and solutions, using sustainability approaches. Usually, the global stability analysis used in dam design considers very simple 2D models, considering stress linear distribution in the dam horizontal base. Obviously, this approach do not represents the actual dam behavior, mainly in the abutments. In order to improve the solution, the Finite Element Method (FEM) could be a useful tool to analyze and study dams. This dissertation purpose is to evaluate the frequently used gravity dams design criteria throughout FEM analysis, in order to verify abutm ent blocks safety. The study proposed a sensitivity analysis varying rock and concrete mechanical parameters, and the dam rock interface envelopes.184 p. : il. algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalEngenharia CivilBarragens de concretoMetodo dos elementos finitosBarragens e açudesEstudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JOSE LUCAS SOBRAL MARQUES.pdfapplication/pdf7348643https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/1/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdfec8bb7d451f6bbec3d6a37ff380c6dedMD51open accessTEXTR - D - JOSE LUCAS SOBRAL MARQUES.pdf.txtExtracted Texttext/plain277738https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/2/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdf.txtfcaf644220d2668ede6d2cb5eddb7f88MD52open accessTHUMBNAILR - D - JOSE LUCAS SOBRAL MARQUES.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1140https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/3/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdf.jpg88dbd81278aa43064893404673f680ceMD53open access1884/419522024-06-13 15:29:27.851open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/41952Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-06-13T18:29:27Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
title Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
spellingShingle Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
Marques, José Lucas Sobral
Engenharia Civil
Barragens de concreto
Metodo dos elementos finitos
Barragens e açudes
title_short Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
title_full Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
title_fullStr Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
title_full_unstemmed Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
title_sort Estudo do efeito da inclinação das ombreiras na estabilidade de barragens via modelos numéricos tridimensionais
author Marques, José Lucas Sobral
author_facet Marques, José Lucas Sobral
author_role author
dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Marques Filho, José, 1958-
dc.contributor.author.fl_str_mv Marques, José Lucas Sobral
contributor_str_mv Marques Filho, José, 1958-
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia Civil
Barragens de concreto
Metodo dos elementos finitos
Barragens e açudes
topic Engenharia Civil
Barragens de concreto
Metodo dos elementos finitos
Barragens e açudes
description Orientador: Prof. Dr. José Marques Filho
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-06-13T18:29:27Z
dc.date.available.fl_str_mv 2024-06-13T18:29:27Z
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.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1884/41952
url https://hdl.handle.net/1884/41952
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.pt_BR.fl_str_mv Disponível em formato digital
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 184 p. : il. algumas color.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFPR
instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron:UFPR
instname_str Universidade Federal do Paraná (UFPR)
instacron_str UFPR
institution UFPR
reponame_str Repositório Institucional da UFPR
collection Repositório Institucional da UFPR
bitstream.url.fl_str_mv https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/1/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdf
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/2/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdf.txt
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/41952/3/R%20-%20D%20-%20JOSE%20LUCAS%20SOBRAL%20MARQUES.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv ec8bb7d451f6bbec3d6a37ff380c6ded
fcaf644220d2668ede6d2cb5eddb7f88
88dbd81278aa43064893404673f680ce
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801860206375731200

Registros relacionados