Modelagem numérica de escavações de túneis em maciços evaporíticos

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dc.contributorCelestino, Tarcísio Barreto
dc.creatorCavalcante, Alberto Douglas Silva
dc.date2012-09-28
dc.date2012-11-27
dc.date.accessioned2017-11-15T11:21:37Z
dc.date.available2017-11-15T11:21:37Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionA precaução com a ruína em um material geológico submetido a altas tensões é um problema bastante comum na Geotecnia. Em um túnel, por exemplo, durante a escavação, é possível gerar uma perda de equilíbrio que pode levar à ruptura, fechamento e perda do mesmo. Quando a perfuração é feita em um maciço com características de deformabilidade dependentes do tempo, a redistribuição de tensões pode levar à ocorrência de grandes deformações em longo prazo. Esse fato se deve ao comportamento de fluência (Creep) do mesmo, que se caracteriza por uma deformação lenta e contínua sobtensão e temperaturas constantes. Tendo como fundamento a modelagem para melhor compreensão e controle desses problemas, este trabalho teve inicialmente por objetivo realizar simulações da interação de maciços evaporíticos com a estrutura de suporte, durante e após a escavação de um túnel. Ao longo do trabalho, vislumbrou-se a oportunidade de ampliar seu escopo para problemas mais gerais de interação maciço-suporte, detalhando-se também a interação entre camadas primária e secundária da estrutura de concreto. Assim, incorporaram-se resultados de análises com atrito limitado entre estruturas de suporte e o maciço, e de interação através da interface de uma membrana para impermeabilização aderente às duas camadas. Essas simulações foram realizadas utilizando o programa de elementos finitos Abaqus® e, em alguns casos, levou em conta a utilização de elementos de suporte no contorno do túnel.
dc.descriptionGeotechnical engineers have been faced with difficult problems due to failure of geological materials caused by stresses exceeding the strength. The strain around a circular tunnel during and after excavation, for example, may lead to failure due to stresses redistribution. Particularly in rock masses with time-dependent deformation properties, the new stress field can lead to large strains in the long term or even to the closure of the tunnel due to creep behavior under constant stress and temperature. This work aimed originally at simulating the interaction of concrete support structures with evaporites identifying the effects of creep phenomenon in underground excavations. During the development of the work, it was decided to extend the scope to include other phenomena related to the interaction between the first and second layers of tunnel support structures. These include partial friction or the mechanical interface of a waterproofing sprayed membrane. For the development of the present study, numerical simulation of the time-dependent interaction between support and rock masses, during and after excavation of a tunnel were carried out with the commercial FEM software Abaqus®, chosen due to its versatility for the solution of non-linear problems.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-26112012-153355/
dc.identifierdoi:10.11606/D.18.2012.tde-26112012-153355
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/3690
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectConcreto projetado
dc.subjectTúnel
dc.subjectSimulação numérica
dc.subjectEvaporitos
dc.subjectFluência
dc.subjectMembrana
dc.subjectModelos constitutivos
dc.subjectShotcrete
dc.subjectNumerical simulation
dc.subjectMembrane
dc.subjectEvaporites
dc.subjectCreep
dc.subjectConstitutive models
dc.subjectTunnel
dc.titleModelagem numérica de escavações de túneis em maciços evaporíticos
dc.titleNumerical modeling of tunnel excavation in solid evaporite
dc.typeDissertação de Mestrado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)