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 Interacção solo-estrutura: análise através de elementos finitos
Please use this identifier to cite or link to this item http://hdl.handle.net/10773/8704

title: Interacção solo-estrutura: análise através de elementos finitos
authors: Rebelo, Filipe José da Silva
advisors: Lopes, Margarida Pinho
Cachim, Paulo Barreto
keywords: Engenharia civil
Interacção solo-estrutura
Análise estrutural (Engenharia)
issue date: 2011
publisher: Universidade de Aveiro
abstract: A presente dissertação pretende debruçar-se no estudo da interacção solo-estrutura utilizando uma análise através de elementos finitos. Levando em conta a facilidade ao acesso a programas de modelação numérica, a sua utilização poderá tornar-se ausente de espirito crítico por parte do utilizador. Assim sendo, fez-se variar uma quantidade de parâmetros, quer relativos a opções de modelação quer relacionados com as propriedades do solo, de forma a analisar o seu efeito no diagrama de momentos flectores da fundação de uma determinada estrutura e no comportamento dos respectivos assentamentos. Por fim, estudou-se a influência da estratificação do perfil nos assentamentos máximos de cada sapata e observou-se o efeito da proximidade das sapatas nesses mesmos assentamentos. Entre os parâmetros estudados estão o tipo de solo, o valor da coesão, a utilização de simplificações de simetria, a malha de elementos finitos e a forma de aplicação da carga no elemento de barra (sapata). Realizou-se uma apresentação de conceitos relativos a tensões e deformações no solo, dimensionamento geotécnico de fundações superficiais, métodos de modelação da interacção solo-estrutura e método dos elementos finitos. Após esta revisão bibliográfica apresentou-se o caso de estudo efectuado no âmbito da presente dissertação, onde se efectuou a análise do efeito dos parâmetros atrás mencionados na fundação de determinada estrutura. Observa-se que tanto a mudança do módulo de deformabilidade como a mudança do valor da coesão introduzem variações significativas tanto no valor máximo e na forma do diagrama de momentos flectores na sapata, como no valor dos assentamentos da mesma. A utilização de simplificações de simetria revela-se uma abordagem vantajosa, bem como a utilização de uma malha de elementos finitos fina. O parâmetro que maior efeito tem no diagrama de momentos flectores na sapata é a forma de aplicação da carga. A proximidade entre fundações acarreta um aumento do valor do assentamento destas. Por fim são propostas algumas linhas de investigação futuras.

The aim of this master thesis is to investigate the soil-structure interaction problem using a finite element analysis. Taking into account the ease of the access to programs and numerical models, its use may cause an absence of discussion by the user. Therefore a number of parameters , either related to options of modeling or related to soil properties, were changed in order to examine its effects on the bending moment diagram of the foundation of a certain structure and also the behavior of their settlements. At last, the influence of stratification in the settlements of each footing was studied, as well as the interference effect of two nearby footings. Among the parameters studied are the type of soil, the value of cohesion, the use of simplifications of symmetry, the finite element mesh and how to implement the load on the frame element. A presentation about concepts of stress and strain in the soil, geotechnical design of shallow foundations, methods of modeling the soil-structure interaction and the finite element method is carried out. After this review, the case study performed for this master thesis was presented, which makes the analysis of the effect of the parameters above mentioned in the foundation of a particular structure. It is observed that, the change of modulus of deformability and the value of cohesion bring significant variations in both maximum and shape of the bending moment diagram of the footing, as well as in the value of its settlement. The use of simplifications of symmetry turns out to be an advantageous approach, as well as the use of a fine finite element mesh. The parameter that affects the most on the bending moment diagram of the footing is the load application. The proximity of foundations leads to an increase in the value of its settlements. Finally some guidelines and proposals for future researches are suggested.
description: Mestrado em Engenharia Civil
URI: http://hdl.handle.net/10773/8704
appears in collectionsCIVIL - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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