Estudo do desempenho de estruturas portantes de solo reforçado com geossintéticos GRS-IBS sob a ação de sismos (2023)
- Authors:
- Autor USP: MONTILLA, EDNA LIZETH ARDILA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SGS
- DOI: 10.11606/D.18.2023.tde-16012024-155718
- Subjects: MECÂNICA DOS SOLOS; GEOSSINTÉTICOS; ESTRUTURAS; FUNDAÇÕES (ENGENHARIA); MUROS; GEOMETRIA E MODELAGEM COMPUTACIONAL
- Keywords: Análise sísmica; Estruturas GMSE; Estruturas GRS-IBS; Muro portante
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A tecnologia muros portantes em solo reforçado com geossintéticos aplicados a encontro de pontes, conhecido na literatura internacional como Geosynthetic Reinforced Soil Integrated Bridge System (GRS-IBS) surgiu como uma inovação na construção de pontes com facilidade de construção, benefícios econômicos, tempos de execução relativamente curtos e vantagens ambientais. Esta técnica substitui o uso de tubulões gerando um sistema de melhor integração aos aterros de aproximação na ponte, evitando recalques diferenciais e, consequentemente, promovendo a melhoria do conforto dos usuários de rodovias Embora o desempenho estático e sísmico bem-sucedido das estruturas de pontes GRS tenha sido demonstrado, e várias pesquisas tem mostrado o potencial técnico das estruturas GRS-IBS em condição estática, poucos estudos foram conduzidos avaliando o comportamento do GRS-IBS sob carregamento sísmico. Por se tratar de uma estrutura mais flexível em comparação ao uso de integração de ponte no muro reforçado com geossintéticos com estruturas de fundações, pode-se melhor comportamento sísmico. Por tanto, devem-se formular estudos para compreender como o GRS-IBS e seus componentes se desempenhariam na condição sísmica. O presente estudo apresenta estudo numérico de estruturas de solo reforçado com geossintéticos desenvolvidas no software de elementos finitos RS2 (Rocscience®) com o intuito de analisar o seu desempenho na aplicação de pontes rodoviárias sob carregamento estático e carregamentosísmico, focado principalmente no sistema GRS-IBS. Na primeira fase foi modelada e validada uma estrutura do tipo GMSE (Solo mecanicamente estabilizado com geossintéticos) na condição estática, onde foi avaliado o desempenho da estrutura enquanto deslocamentos, deformações do reforço, pressão na base e o comportamento do solo através dos modelos constitutivos de solo Elastoplástico de Mohr Coulomb, Elástico no linear de Duncan Chang, Hiperbólico Hardening Soil e Hiperbólico Hardening Soil with Small Strain Stiffness validados com teste triaxiais. Como resultado, verificou-se que os modelos numéricos simulados com RS2 tem uma boa previsão no comportamento do solo e a estrutura comparando os resultados de tensão deformação em testes triaxiais do solo, dos deslocamentos da face, a deformação do reforço e a pressão normalizada na fundação com relação ao modelo físico de referência (Bathurst et al., 2006). Na segunda fase foi modelada e validada uma estrutura do tipo GRS-IBS na condição sísmica, sendo avaliado o desempenho da estrutura enquanto deslocamentos, forças no reforço e o comportamento do solo através dos modelos constitutivos de solo elastoplástico de Finn-Byrne. Como resultado, verificou-se que os modelos numéricos tem uma boa previsão no comportamento do solo e a estrutura sob carregamento sísmico comparando os resultados das respostas supracitadas com relação ao modelo físico de referência desta fase (Xu et al., 2020). Por fim, foi estabelecida uma análiseparamétrica a partir de uma estrutura GRS-IBS de escala real, avaliando o efeito do carregamento sísmico, carregamento operacional e rigidez do solo da fundação. Foram estudadas as respostas de deslocamento lateral da face, recalque no topo da estrutura e deformações no reforço geossintético. Os resultados demostraram que o carregamento sísmico afeta o desempenho da estrutura, no entanto é menos significativo que o carregamento operacional. Por outro lado, o efeito da fundação resultou relevante na geração de deslocamentos da face e o recalque da estrutura
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 08.03.2023
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- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
MONTILLA, Edna Lizeth Ardila. Estudo do desempenho de estruturas portantes de solo reforçado com geossintéticos GRS-IBS sob a ação de sismos. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-16012024-155718/. Acesso em: 29 maio 2024. -
APA
Montilla, E. L. A. (2023). Estudo do desempenho de estruturas portantes de solo reforçado com geossintéticos GRS-IBS sob a ação de sismos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-16012024-155718/ -
NLM
Montilla ELA. Estudo do desempenho de estruturas portantes de solo reforçado com geossintéticos GRS-IBS sob a ação de sismos [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-16012024-155718/ -
Vancouver
Montilla ELA. Estudo do desempenho de estruturas portantes de solo reforçado com geossintéticos GRS-IBS sob a ação de sismos [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-16012024-155718/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.18.2023.tde-16012024-155718 (Fonte: oaDOI API)
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