Modelagem física de condutos enterrados sujeitos a perda de apoio ou elevação localizada

dc.contributorBueno, Benedito de Souza
dc.contributorZornberg, Jorge Gabriel
dc.creatorCosta, Yuri Daniel Jatobá
dc.date2005-05-24
dc.date2005-12-16
dc.date.accessioned2017-11-15T11:15:48Z
dc.date.available2017-11-15T11:15:48Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionEste trabalho apresenta um estudo experimental sobre o comportamento de dutos enterrados sofrendo perda de apoio ou elevação em uma determinada região ao longo do comprimento. Foram realizados ensaios com modelos físicos compostos por um maciço de areia pura contendo um tubo repousando sobre um alçapão localizado no centro do vão. A pesquisa envolveu dois programas experimentais distintos. O primeiro foi desenvolvido na Escola de Engenharia de São Carlos/USP e contou com o desenvolvimento e a construção de um equipamento de ensaios possuindo um sistema de alçapão. Os modelos eram dotados de instrumental capaz de medir as deflexões e as deformações específicas ao longo do duto, além das tensões totais no maciço de solo circundante e na base do equipamento. O segundo programa experimental foi conduzido na Universidade do Colorado em Boulder, EUA, e envolveu ensaios em centrífuga. Essa fase da pesquisa teve por finalidade realizar uma investigação visual dos mecanismos de ruptura do sistema composto pelo solo e pelo duto sujeito à perda de apoio. Ambas as etapas do trabalho contaram com a execução de testes com modelos sem tubo. Os ensaios realizados revelaram aspectos importantes do problema investigado. A movimentação ativa ou passiva do alçapão exerceu uma forte influência na redistribuição das tensões no maciço de solo exterior à estrutura, a qual abrangeu distâncias horizontais superiores a 5 B e verticais superiores a 4 B. Após a perda de apoio ou a elevação, o topo, a base e as demais partes do conduto assumiram perfis de deflexão distintos ao longo do comprimento, os quais foram consideravelmente influenciados pela densidade relativa do solo e pela sobrecarga aplicada. A movimentação ativa do alçapão revelou ainda padrões de ruptura incluindo localizações de deformação propagando-se para a região do maciço de solo fora do alçapão
dc.descriptionThis thesis presents an experimental study on the behavior of buried pipes undergoing a loss of support or elevation in a localized region along its length. Tests with physical models comprising a pure dry sand and a tube resting on a rigid trapdoor base located at the center of its length were performed. The research included two distinct testing programs. The first testing program was carried out at the School of Engineering of Sao Carlos/USP, and included the construction of a laboratory facility containing a trapdoor system. The models were equipped with devices for measuring deflections and strains in the pipe, and total stresses in the soil mass and in the lower boundary of the model. The second phase of this investigation was conducted at the University of Colorado at Boulder, USA, and involved centrifuge testing. The main goal of this part of the research was to assess the failure mechanisms that take place when the pipe experiences loss of support. Models without the pipe were also tested in both phases. Important aspects of the soil-structure interaction were verified with the testing programs carried out in this study. A strong influence on the stress redistribution within the soil mass in the vicinity of the structure was achieved after the active or passive conditions were established, encompassing horizontal distances greater than 5 B and vertical distances greater than 4 B. The crown, the base, and the other parts of the pipe assumed distinct deflection profiles after the loss of support or elevation, which were strongly influenced by the relative density of the surrounding soil and by the surficial applied surcharge. The imposed downward boundary movement included the formation of shear bands initiating at the edge of the void and propagating towards the soil mass in the vicinity of the trapdoor
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-19102005-001944/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2005.tde-19102005-001944
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/839
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.subjectalçapão
dc.subjectarqueamento
dc.subjectperda de apoio
dc.subjectduto enterrado
dc.subjectelevação
dc.subjectlocalização de deformação
dc.subjectshear band
dc.subjectloss of support
dc.subjectelevation
dc.subjectburied pipe
dc.subjectarching
dc.subjecttrapdoor
dc.titleModelagem física de condutos enterrados sujeitos a perda de apoio ou elevação localizada
dc.titlePhysical modeling of buried pipes subjected to localized loss of support or elevation
dc.typeTese de Doutorado
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