Análise de cais de paramento fechado - interação solo-estrutura

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Moreira, Carlos Helder Vieira lattes
Orientador(a): Sieira, Ana Cristina Castro Fontenla lattes
Banca de defesa: Feijó, Rogério Luiz lattes, Freitas, Alessandra Conde de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
País: BR
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11655
Resumo: Soil-structure interaction is a subject of high interest and always present in geotechnical and structural engineering problems. This work comprises the analysis of a closed pier structure composed by a retaining wall connected to a piled relieving platform. This paper presents a summary of different quays typologies and all relevant aspects necessary for a structural analysis, including soil-structure interaction. Based on assumed technical parameters (geotechnical and structural), the analysis of the structural global behavior is presented, taking into account the soil-structure interaction. Therefore, three different softwares were used, the results of each one are compared and complemented: PLAXIS (specific software for problems of Geotechnics), PileLat (specific software for analysis of laterally loaded piles) and SAP 2000 (specific software for structures in general). In order to validate the results obtained by the various softwares and compared with analytical calculations, a validation methodology was adopted for a simple model of a pile subject to a horizontal load located at the upper end of 10 kN. The final chapter presents an hypothetical case study, where the influence of soil deformability, displacement of the retaining wall, slab and piles are evaluated by means of PLAXIS and SAP2000 software. In order to characterize the soil nonlinearity on SAP2000 software, "Multilinear Elastic Link" feature was used considering that soil can be characterized as a load-displacement function (P-Y) curve from the output of the PileLat software that provides load-displacement functions at any depth. The analysis allowed to conclude that the best way to analyze soil-structure interaction is to consider soil as a continuous medium. It was also possible to observe that there is a very important 3D component in the case of laterally loaded piles. The soil representation by multilinear elastic link elements characterized by P-Y curves is a satisfactory alternative to soil formulation as a continuous medium.
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This paper presents a summary of different quays typologies and all relevant aspects necessary for a structural analysis, including soil-structure interaction. Based on assumed technical parameters (geotechnical and structural), the analysis of the structural global behavior is presented, taking into account the soil-structure interaction. Therefore, three different softwares were used, the results of each one are compared and complemented: PLAXIS (specific software for problems of Geotechnics), PileLat (specific software for analysis of laterally loaded piles) and SAP 2000 (specific software for structures in general). In order to validate the results obtained by the various softwares and compared with analytical calculations, a validation methodology was adopted for a simple model of a pile subject to a horizontal load located at the upper end of 10 kN. The final chapter presents an hypothetical case study, where the influence of soil deformability, displacement of the retaining wall, slab and piles are evaluated by means of PLAXIS and SAP2000 software. In order to characterize the soil nonlinearity on SAP2000 software, "Multilinear Elastic Link" feature was used considering that soil can be characterized as a load-displacement function (P-Y) curve from the output of the PileLat software that provides load-displacement functions at any depth. The analysis allowed to conclude that the best way to analyze soil-structure interaction is to consider soil as a continuous medium. It was also possible to observe that there is a very important 3D component in the case of laterally loaded piles. The soil representation by multilinear elastic link elements characterized by P-Y curves is a satisfactory alternative to soil formulation as a continuous medium.A interação solo-estrutura é um tema de elevado interesse e sempre presente em problemas da engenharia geotécnica e estrutural. Este trabalho trata da análise da estrutura de um cais com paramento fechado e plataforma de alívio composta por uma parede de contenção ancorada a uma laje estaqueada. Este trabalho apresenta um resumo das diferentes tipologias de cais e todos os aspectos relevantes necessários para uma análise estrutural, incluindo a interação solo-estrutura. Com base nos parâmetros técnicos adotados (geotécnicos e estruturais), apresenta-se a análise do comportamento global da estrutura, tendo em consideração a interação solo-estrutura. Para isso, foram utilizados três softwares diferentes, cujos resultados são comparados e complementados: PLAXIS (software específico para problemas de Geotecnia), PileLat (software específico para análise de estacas carregadas lateralmente) e SAP 2000 (software específico para estruturas em geral). De forma a validar os resultados obtidos pelos vários softwares e compara-los com cálculos analíticos, foi adotada uma metodologia de validação de um modelo simples de uma estaca sujeita a uma carga horizontal de 10 kN situada na extremidade superior. Apresenta-se um estudo de caso hipotético, onde se avalia numericamente a influência da deformabilidade do solo e deslocabilidade do conjunto estrutural composto por parede de contenção, laje e estacas por intermédio dos softwares PLAXIS e SAP2000. De forma a caracterizar a não linearidade do solo no software SAP2000, fez-se recurso da função Multilinear Elastic Link em que se pode caracterizar o solo como uma função carga deslocamento (curva P-Y), proveniente do output do software PileLat que fornece funções carga-deslocamento em qualquer profundidade. A análise permitiu concluir que a melhor forma de analisar a interação solo-estrutura é considerando o solo como um meio continuo. Também foi possível observar que existe uma componente 3D muito importante para o caso de estacas carregadas lateralmente. A representação do solo por elementos de mola Multilinear elastic link caracterizados por curvas P-Y apresenta-se como alternativa satisfatória à formulação do solo como meio continuo.Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-06T19:03:41Z No. of bitstreams: 1 Carlos Helder Vieira Moreira.pdf: 2316403 bytes, checksum: 26d10dad77477024cdcd0d85f8884097 (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-06T19:03:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carlos Helder Vieira Moreira.pdf: 2316403 bytes, checksum: 26d10dad77477024cdcd0d85f8884097 (MD5) Previous issue date: 2018-03-16application/pdfporUniversidade do Estado do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilUERJBRCentro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de EngenhariaCivil engineeringGeotechnical engineeringSoil mechanicsPier Structural analysis (engineering)Soil-Structure interactionNonlinear analysisQuaySAP2000PLAXISPileLAtEngenharia civilEngenharia geotécnicaMecânica do soloCaisAnálise estrutural (Engenharia)Interação solo estruturaAnalise Não-LinearCaisSAP2000PLAXISPileLatCurvas P-YCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAnálise de cais de paramento fechado - interação solo-estruturaAnalysis of a closed pier structure - soil-structure interactioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJORIGINALCarlos Helder Vieira Moreira.pdfapplication/pdf2316403http://www.bdtd.uerj.br/bitstream/1/11655/1/Carlos+Helder+Vieira+Moreira.pdf26d10dad77477024cdcd0d85f8884097MD511/116552024-02-27 14:52:40.113oai:www.bdtd.uerj.br:1/11655Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T17:52:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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