Avaliação dos métodos probabilísticos aplicados na análise de risco devido à instabilidade de barragens

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Yokozawa, Stéphanie Yumi
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/38055
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.
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spelling Avaliação dos métodos probabilísticos aplicados na análise de risco devido à instabilidade de barragensBarragens - segurançaBarragem de terra - avaliação de riscosBarragens - instabilidadeDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.Historicamente a análise de segurança de barragens é feita por meio do fator de segurança, ou seja, método determinístico. Essa metodologia não é suficiente para o cálculo do risco, pois este requer a probabilidade de falha, que é determinada pelo método probabilístico aplicado ao cálculo da instabilidade de barragens. Dessa forma, esse trabalho aplica os principais métodos probabilísticos, utilizando os dados estatísticos dos parâmetros de entrada, para averiguar as principais diferenças dos métodos e determinar as limitações e vantagens de cada um. No intuito de analisar uma variedade de materiais, os métodos foram aplicados a uma barragem de seção mista, tanto na fase final de construção, quanto na fase de operação, correspondente a enrocamento com núcleo de argila e uma barragem de rejeito de mineração, na fase de pleno funcionamento, com um barramento principal (dique de partida) e três alteamentos, aplicando ambas devido à instabilidade. Foram aplicados para os dois tipos de barragens os métodos FOSM (First Order Second Moment), PEM (Point Estimated Method), HPEM (Hibrid Point Estimated Method) e Monte Carlo. Os resultados evidenciaram que o método FOSM é o que apresenta a maior discrepância de resultados devido à quantidade de variáveis, sendo o menos exato dos métodos, entretanto, tem um resultado interessante a contribuição de cada variável aleatória na variação do fator de segurança. O método PEM é o mais exaustivo de executar manualmente, pois necessita de 2 n iterações, sendo n o número de variáveis, o que muitas vezes inviabiliza a execução com muitos parâmetros, no entanto, é mais confiável que o FOSM. Enquanto o HPEM resolve o inconveniente do PEM em relação ao número de iterações, sem perder o grau de confiabilidade. O Monte Carlo é o método mais confiável e exato dentre todos, entretanto requer muita capacidade computacional pois o número de iterações necessárias para um resultado confiável é uma ordem de grandeza acima da probabilidade de ruptura, que em muitos casos inviabiliza a execução do método para todos os parâmetros do problema, com este método foi possível analisar qual das distribuições melhor se adequa ao fator de segurança dos casos analisados.Historically, a dam safety analysis use the safety factor, by the deterministic method. This methodology is not sufficient for calculation the risk, as it requires a probability of failure, which is the result of probabilistic method applied to the calculation of dam instability. Thus, this work applies the probabilistic methods, using the statistical data of the input parameters, to calculate the main differences of the methods and to determine the advantages and limitations of each one. In order to analyze a variety of materials, the methods were used in a composite dam, both in the final construction phase and in the operation phase, corresponding a dam of rockfill with clay core and a mining tailings dam, in full operation phase, with one main dike and three raising of dam, both applied due to instability. Were applied in all cases the methods FOSM (First Moment of the Second Order), PEM (Estimated Point Method), HPEM (Hybrid Point Estimated Method), and Monte Carlo methods. The results evidenced by the FOSM method have the largest discrepancy of results due to the number of variables, being the least accurate of the methods, however, an interesting result for the contribution of each variable in the variation of the safety factor. The PEM method is the most exhaustive to perform manually, as it requires 2 n iterations, n is the number of variables, thus, the number of times making it impossible to perform with multiple parameters; however, it is more reliable than FOSM. While HPEM solves the inconvenience of PEM in relation to the number of iterations, without losing accuracy. Monte Carlo is the most reliable and accurate method of all, but it requires a lot of computational capacity, since the number of iterations required for a reliable result is an order of magnitude above the probability of rupture, which in many cases makes the method impossible to perform. With this method, it was possible to analyze which of the distributions best fit for the factor of safety of the analyzed cases.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaAssis, André Pacheco deyumi.yokozawa@hotmail.comYokozawa, Stéphanie Yumi2020-06-17T23:17:33Z2020-06-17T23:17:33Z2020-06-172019-09-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfYOKOZAWA, Stéphanie Yumi. Avaliação dos métodos probabilísticos aplicados na análise de risco devido à instabilidade de barragens. 2019. xvi, 111 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://repositorio.unb.br/handle/10482/38055A 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:UNB2024-02-20T16:53:31Zoai:repositorio.unb.br:10482/38055Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:53:31Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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