Estudos de caso: teste de convergência de malha e comparações entre equilíbrio limite e análise de tensão-deformação em estabilidade de taludes aplicada a minas a céu aberto

• Autor(a) principal: Rezende, Klinger Senra
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27864
• topic: Taludes (Mecânica do solo) - Estabilidade; Método dos elementos finitos; Mecânica das Rochas

Novas tecnologias têm sido aplicadas na engenharia geotécnica a partir do avanço computacional das últimas décadas. Neste âmbito, o presente trabalho buscou estudar a aplicação do método dos elementos finitos (MEF) em análises de estabilidade de taludes e comparar suas respostas com aquelas obtidas pelo consagrado método de equilíbrio limite (MEL). Além disso, estudou-se a possibilidade de aplicação de dois métodos estatísticos, Método da Máxima Curvatura e Modelo Linear Response Plateau na otimização de convergência em estudos de malhas de elementos finitos em análises de estabilidade. Selecionaram-se seções de três minas a céu aberto localizadas em Minas Gerais para se analisar sua estabilidade utilizando os softwares comerciais, RS2 e Slide. Nos estudos de convergência de malha, utilizaram-se malhas refinadas e não refinadas e elementos de estado plano lineares (T3 e Q4) e parabólicos (T6 e Q8), verificando-se que, para um mesmo número de elementos que compõem uma malha de elementos finitos, a utilização de elementos de maior precisão (parabólicos) tende a fornecer menores valores de fator de segurança. Das mais de 500 análises realizadas para o estudo de caso em convergência de malha, constatou-se erro de convergência de aproximadamente 5% ao se utilizarem elementos Q4, contraindicando-se sua utilização em análises de estabilidade em fase preliminar de projeto. Nas comparações entre respostas de MEL e MEF, observou-se que os fatores de segurança obtidos por MEF são geralmente inferiores aos obtidos por MEL. Esta diferença se acentua em análises de seções estratificadas, apresentando ou não lençol freático. Em relação à utilização dos dois métodos estatísticos aplicados a estudos de malha, constatou-se que o Método da Máxima Curvatura se adequou melhor ao estudo de caso desta pesquisa. Palavras-chave: Estabilidade de taludes. Método dos elementos finitos. Estudo de convergência de malha.