Otimização de projetos de muros de solo reforçado com geossintéticos considerando a incerteza de modelo e a teoria de confiabilidade

• Autor(a) principal: Santos, Marcell Gustavo Chagas
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-13102022-163900/
• topic: Confiabilidade; Geossintéticos; Geosynthetics; Incerteza de modelo; Model uncertainty; Optimization; Otimização; Reforço; Reinforcement; Reliability

Em um ambiente competitivo, os sistemas de engenharia devem ser projetados de forma a considerar não apenas a sua funcionalidade, mas também os custos envolvidos no projeto. A adequação entre a redução de custo e a segurança estrutural é relevante para um sistema geotécnico, pois estão sujeitos a significativas variabilidades e incertezas de suas propriedades e de modelos de previsão do desempenho. A otimização baseada em confiabilidade (Reliability-Based Design Optimization - RBDO) é a abordagem mais apropriada para resolver o problema de redução do custo de projeto de forma a manter o nível de segurança estrutural desejado. Neste contexto, o estudo teve como objetivo desenvolver algoritmos por meio de técnicas de RBDO aplicadas a projetos de muros de solo reforçados com geossintéticos. As abordagens de RBDO utilizadas foram a de loop aninhado (Reliability-Index Approach - RIA) e de loop único (Single Loop Approach - SLA). Para análise da estabilidade interna de muros reforçados com geossintéticos foram considerados métodos de equilíbrio limite, empírico e de compatibilidade de deformações. As incertezas de modelo para os métodos de dimensionamento foram caracterizadas por meio de dados de monitoramento de muros disponíveis na literatura. Por fim, casos reais de muros de solo reforçados com geossintéticos foram analisados para demonstrar a eficácia e aplicabilidade dos procedimentos propostos. Os resultados das aplicações dessas metodologias mostraram que economias significativas podem ser alcançadas no projeto com a manutenção dos requisitos adequados de segurança e confiabilidade da estrutura. A consideração das incertezas dos parâmetros do solo e dos modelos de previsão do desempenho influenciaram significativamente os custos de projeto. Dentre os métodos de dimensionamento avaliados, o K-Stiffness apresentou melhores previsões e resultou em projetos de menor custo.