Estudo experimental do comportamento de tubos enterrados reforçados com geossintéticos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pires, Ana Carolina Gonzaga
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41780
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2021.
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spelling Estudo experimental do comportamento de tubos enterrados reforçados com geossintéticosGeossintéticosTubos enterradosDeformação do tuboSobrecargasTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2021.Esta tese apresenta uma avaliação do desempenho mecânico de um tubo flexível enterrado inserido em solos não reforçados e reforçados com geossintéticos submetidos à aplicação de uma sobrecarga superficial. Este estudo se mostra muito relevante em virtude da vasta aplicação deste sistema de transporte para atender às necessidades da sociedade e das indústrias. No entanto, estas estruturas, quando instaladas enterradas, podem estar sujeitas a danos causados pela movimentação da massa de solo e interferências externas, como sobrecargas e escavações. Nesta tese foram realizados ensaios em modelos (escala 1:3,5) e simulações numéricas utilizando o Método dos Elementos Finitos. Nos ensaios em laboratório, utilizou-se um tubo de PVC com 200 mm de diâmetro enterrado em um solo não coesivo e diferentes tipos de geossintéticos foram analisados como elementos de reforço. Os materiais de reforço utilizados foram quatro geogrelhas e um geotêxtil tecido, com rigidez à tração variando entre 34 kN/m2 e 2000 kN/m2. Além disso, foram considerados três arranjos geométricos para instalação dos geossintéticos nos ensaios reforçados, sendo eles: em camada horizontal, U invertido e envelopado. Portanto, foram realizados ensaios nas condições não reforçada e reforçada onde foram monitorados os deslocamento da placa de carregamento, as tensões verticais e horizontais no solo, os deslocamentos e deformações da parede do tubo e as deformações no reforço. Posteriormente, algumas condições de ensaios foram retro-analisadas utilizando-se o programa Plaxis 2D. Os resultados dos ensaios experimentais mostraram efeitos benéficos quanto à inserção do reforço no maciço com tubo enterrado. A eficiência do reforço depende do tipo de arranjo considerado e de suas propriedades físicas e mecânicas. Dentre os arranjos analisados, pôde-se constatar que o arranjo envolvendo completamente o tubo mostrou o melhor desempenho. Além disso, o arranjo envelopado proporcionou reduções significativas nos valores de tensões no solo, assim como nos deslocamentos, deflexões e deformações do tubo flexível testado. A geogrelha com maior abertura da malha apresentou menor eficiência dentre os reforços devido à passagem de partículas de solo por sua abertura durante os testes. De modo geral, as simulações numéricas mostraram que os resultados previstos reproduziram os padrões dos resultados experimentais, mas alguns desvios significativos entre previsões e medições foram observados.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).This thesis presents an evaluation of the mechanical behaviour of a buried flexible pipel in unreinforced and geosynthetic reinforced soils subjected to a surface surcharge. This study is relevant due to the wide application of this transportation system to fulfil the needs of the society and industries. However, these buried structures may be subjected to damage caused by the movement of the soil mass and external interference, such as surcharges and excavations. In this thesis, model tests (scale 1: 3.5) were carried out, as well as numerical simulations using the Finite Element Method. In the model tests, a buried PVC pipe 200 mm diameter was used buried in cohesionless soil and different types of geosynthetics were considered as reinforcement. The reinforcement materials tested were four geogrids and a woven geotextile, with tensile stiffness values ranging from 34 kN/m2 to 2000 kN/m2. Three geometric installation arrangements of the reinforcement were investigated: horizontal layer, inverted U and enveloped. Model tests were performed on unreinforced and reinforced conditions and some parameters were monitored, such as the displacements of the loading plate, vertical and horizontal stresses in the soil, displacements and deformations of the pipe wall and deformations of the reinforcement. Numerical simulations of the model tests were conducted using the code Plaxis 2D. The results of the experimental tests showed the beneficial effects due to the presence of the reinforcement in the in the soil. The performance of the reinforcement depends on the type of arrangement and on its physical and mechanical properties. The arrangement with the reinforcement involving completely the pipe showed the best performance. In addition, the enveloped arrangement provided significant reductions in the values of stresses in the soil, as well as in the displacements, deflections and deformations of the pipe. The open geogrid tested showed less efficiency due to the passage of soil particles through its aperture during the tests. In general, the numerical simulations reproduced satisfactorily the patterns of the experimental results, but some significant deviations between predictions and measurements were observed.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaPalmeira, Ennio Marquescarolina.gonzaga20@gmail.comPires, Ana Carolina Gonzaga2021-08-17T18:44:46Z2021-08-17T18:44:46Z2021-08-172021-05-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfPIRES, Ana Carolina Gonzaga. Estudo experimental do comportamento de tubos enterrados reforçados com geossintéticos. 2021. xvi, 171 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41780A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:47:55Zoai:repositorio.unb.br:10482/41780Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:47:55Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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