Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Matos, Yago Machado Pereira de
Orientador(a): Dantas Neto, Silvrano Adonias
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30223
Resumo: One of the main problems involving the analysis and the design of geotechnical structures in rock is the correct prediction of the behavior of the rock masses. This is because rock masses normally consist of an interlocked array of discrete rock blocks with varying degrees of weathering and discontinuities that may be cleaned or filled with some type of material.Therefore, the development of accurate and reliable models for predicting resistance of rocks and rocky masses is one of the most common interests among engineering and geology professionals. Several studies have shown that the mechanical behavior of rock masses is directly related to the shear behavior of their discontinuities. In general, it is observed that the shear behavior of unfilled rock discontinuities is influenced by their contour conditions (CNL and CNS), the roughness characteristics of the discontinuities, and the properties of the intact rock. Studies have been conducted, and a number of analytical models that can be used to predict the shear behavior of unfilled rock discontinuities have been developed. However, all of them have a purely deterministic character, since their input variables are defined without taking into account the uncertainties inherent in the formation process of the rock mass and the discontinuity itself. Therefore, the objective of this work is to present models of prediction of shear strength and dilatancy in unfilled rocky discontinuities that take into account the uncertainties in the values ​​of the variables that govern their shear behavior using fuzzy and neurofuzzy controllers. For the development of the models, results from 44 directionalised shear tests were used in different types of discontinuities and contour conditions. The input variables of the models are the normal stiffness and initial normal stress acting at the discontinuity, its roughness expressed by the JRC, the simple compression strength and the basic friction angle of the intact rock, in addition to the shear detachment imposed on the discontinuities in filling. The results revealed that, in general, the proposed fuzzy and fuzzy models presented satisfactory predictions of the shear behavior of discontinuities without filling.
id UFC-7_ce4a5a5b058e47aa07c9f094998a34d2
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/30223
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Matos, Yago Machado Pereira deBarreto, Guilherme de AlencarDantas Neto, Silvrano Adonias2018-03-12T13:08:45Z2018-03-12T13:08:45Z2018MATOS, Y. M. P. Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy. 2018. 211 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Geotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30223One of the main problems involving the analysis and the design of geotechnical structures in rock is the correct prediction of the behavior of the rock masses. This is because rock masses normally consist of an interlocked array of discrete rock blocks with varying degrees of weathering and discontinuities that may be cleaned or filled with some type of material.Therefore, the development of accurate and reliable models for predicting resistance of rocks and rocky masses is one of the most common interests among engineering and geology professionals. Several studies have shown that the mechanical behavior of rock masses is directly related to the shear behavior of their discontinuities. In general, it is observed that the shear behavior of unfilled rock discontinuities is influenced by their contour conditions (CNL and CNS), the roughness characteristics of the discontinuities, and the properties of the intact rock. Studies have been conducted, and a number of analytical models that can be used to predict the shear behavior of unfilled rock discontinuities have been developed. However, all of them have a purely deterministic character, since their input variables are defined without taking into account the uncertainties inherent in the formation process of the rock mass and the discontinuity itself. Therefore, the objective of this work is to present models of prediction of shear strength and dilatancy in unfilled rocky discontinuities that take into account the uncertainties in the values ​​of the variables that govern their shear behavior using fuzzy and neurofuzzy controllers. For the development of the models, results from 44 directionalised shear tests were used in different types of discontinuities and contour conditions. The input variables of the models are the normal stiffness and initial normal stress acting at the discontinuity, its roughness expressed by the JRC, the simple compression strength and the basic friction angle of the intact rock, in addition to the shear detachment imposed on the discontinuities in filling. The results revealed that, in general, the proposed fuzzy and fuzzy models presented satisfactory predictions of the shear behavior of discontinuities without filling.Um dos principais problemas envolvendo a análise e o dimensionamento de estruturas geotécnicas em rocha é a correta previsão do comportamento dos maciços rochosos. Isso se deve porque, normalmente, os maciços rochosos consistem em uma matriz intertravada de blocos discretos de rochacom diferentes graus de intemperismo e descontinuidades que podem se encontrar limpas ou preenchidas com algumtipo de material.Por isso, odesenvolvimentode modelos precisos e confiáveis para previsãoda resistência das rochas e dos maciçosrochososé um dos interesses mais comuns entre os profissionais da engenharia e da geologia.Diversos estudos têm mostradoque o comportamento mecânico dos maciços rochosos está diretamente ligado ao comportamento cisalhante das suas descontinuidades. De uma forma geral, observa-se que o comportamento cisalhante das descontinuidades rochosas sem preenchimento é influenciado pelas suas condições de contorno (CNL e CNS), pelas características de rugosidade das descontinuidades, e pelas propriedades da rocha intacta. Estudos têm sido conduzidos, e um certo número de modelos analíticos que podem ser utilizados para a previsão do comportamento cisalhante das descontinuidades rochosas sem preenchimento tem sido desenvolvido. Entretanto, todos eles apresentam um caráter puramente determinístico, uma vez que as suas variáveis de entrada são definidas sem levar em consideração as incertezas inerentes ao processo de formação do maciço rochoso e da própria descontinuidade. Assim sendo, este trabalho tem por objetivo apresentarmodelosde previsão daresistência ao cisalhamentoe da dilatânciaem descontinuidades rochosas sem preenchimento que levemem consideração as incertezas nos valores das variáveis que governam o seu comportamento cisalhante utilizandocontroladores fuzzy e neuro-fuzzy. Para o desenvolvimento dosmodelos, foram utilizados resultados de 44 ensaios de cisalhamento diretorealizados em diferentes tipos de descontinuidades e condições de contorno. As variáveis de entrada dosmodelossão a rigidez normal e a tensão normal inicial atuantes na descontinuidade, a sua rugosidade expressa pelo JRC, a resistência à compressão simples e o ângulo de atrito básico da rocha intacta, além do descolamento cisalhante imposto na descontinuidadesem preenchimento. Os resultados revelaramque, de uma maneira geral,os modelos fuzzy e neuro-fuzzy propostos apresentaram previsões satisfatóriasdocomportamento cisalhante de descontinuidades sem preenchimento.GeotecniaLógica difusaResistência ao cisalhamentoUnfilled rock jointsShear strengthDilationFuzzy logicNeuro-fuzzyDesenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzyDevelopment of models of prediction of the shear behavior in discontinuities without filling of rock masses using fuzzy and neuro-fuzzy techniquesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30223/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54ORIGINAL2018_dis_ympmatos.pdf2018_dis_ympmatos.pdfapplication/pdf6656123http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30223/3/2018_dis_ympmatos.pdf826af71aeb6ed0a3d93b09677c2014caMD53riufc/302232022-02-03 15:20:52.038oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-02-03T18:20:52Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
dc.title.en.pt_BR.fl_str_mv Development of models of prediction of the shear behavior in discontinuities without filling of rock masses using fuzzy and neuro-fuzzy techniques
title Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
spellingShingle Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
Matos, Yago Machado Pereira de
Geotecnia
Lógica difusa
Resistência ao cisalhamento
Unfilled rock joints
Shear strength
Dilation
Fuzzy logic
Neuro-fuzzy
title_short Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
title_full Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
title_fullStr Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
title_full_unstemmed Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
title_sort Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy
author Matos, Yago Machado Pereira de
author_facet Matos, Yago Machado Pereira de
author_role author
dc.contributor.co-advisor.none.fl_str_mv Barreto, Guilherme de Alencar
dc.contributor.author.fl_str_mv Matos, Yago Machado Pereira de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Dantas Neto, Silvrano Adonias
contributor_str_mv Dantas Neto, Silvrano Adonias
dc.subject.por.fl_str_mv Geotecnia
Lógica difusa
Resistência ao cisalhamento
Unfilled rock joints
Shear strength
Dilation
Fuzzy logic
Neuro-fuzzy
topic Geotecnia
Lógica difusa
Resistência ao cisalhamento
Unfilled rock joints
Shear strength
Dilation
Fuzzy logic
Neuro-fuzzy
description One of the main problems involving the analysis and the design of geotechnical structures in rock is the correct prediction of the behavior of the rock masses. This is because rock masses normally consist of an interlocked array of discrete rock blocks with varying degrees of weathering and discontinuities that may be cleaned or filled with some type of material.Therefore, the development of accurate and reliable models for predicting resistance of rocks and rocky masses is one of the most common interests among engineering and geology professionals. Several studies have shown that the mechanical behavior of rock masses is directly related to the shear behavior of their discontinuities. In general, it is observed that the shear behavior of unfilled rock discontinuities is influenced by their contour conditions (CNL and CNS), the roughness characteristics of the discontinuities, and the properties of the intact rock. Studies have been conducted, and a number of analytical models that can be used to predict the shear behavior of unfilled rock discontinuities have been developed. However, all of them have a purely deterministic character, since their input variables are defined without taking into account the uncertainties inherent in the formation process of the rock mass and the discontinuity itself. Therefore, the objective of this work is to present models of prediction of shear strength and dilatancy in unfilled rocky discontinuities that take into account the uncertainties in the values ​​of the variables that govern their shear behavior using fuzzy and neurofuzzy controllers. For the development of the models, results from 44 directionalised shear tests were used in different types of discontinuities and contour conditions. The input variables of the models are the normal stiffness and initial normal stress acting at the discontinuity, its roughness expressed by the JRC, the simple compression strength and the basic friction angle of the intact rock, in addition to the shear detachment imposed on the discontinuities in filling. The results revealed that, in general, the proposed fuzzy and fuzzy models presented satisfactory predictions of the shear behavior of discontinuities without filling.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-03-12T13:08:45Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-03-12T13:08:45Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv MATOS, Y. M. P. Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy. 2018. 211 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Geotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30223
identifier_str_mv MATOS, Y. M. P. Desenvolvimento de modelos de previsão do comportamento cisalhante em descontinuidades sem preenchimento de maciços rochosos utilizando técnicas fuzzy e neuro-fuzzy. 2018. 211 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)-Centro de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil: Geotecnia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30223
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30223/4/license.txt
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30223/3/2018_dis_ympmatos.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
826af71aeb6ed0a3d93b09677c2014ca
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793383537377280