Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Cortez, Fábio Lindemberg Coelho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
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: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49985
Resumo: Reliability analysis is an important tool for quantifying uncertainties involved in the design and construction of civil engineering structures. Appropriate failure probabilities and safety factors associated with the maximum allowed risk can be assessed from a reliability analysis. The purpose of this research is to estimate the failure probability of the pile foundation of a hyperstatic viaduct. The foundation of the viaduct included 43 steel H-piles, driven with a hydraulic hammer. The reliability analysis was carried out using the method put forward by Cintra and Aoki (2010) and the Monte Carlo simulation. Mobilized vertical resistances on the piles were estimated using the dynamic formulations by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996). The input parameters required in these formulations are the pile embedded length, the set and the elastic rebound, and were obtained in the field during the driving of the piles. Vertical loads on the top of the piles were estimated following Brazilian standards NBR 7187/2003 and NBR 7188/2013, as well as the Engesser-Courbon method. The input parameters were fitted to normal distributions and were tested with the KolmogorovSmirnov hypothesis test. Cintra and Aoki’s (2010) method provided convergent results for both dynamic formulations, around 1/2000. On the other hand, the Monte Carlo method yielded divergent failure probabilities, equal to 1/196 and 1/10000, for the solutions by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996), respectively.
id UFRN_aa0c25a9d2a25bbfd2c95f3d93dbf05f
oai_identifier_str oai:repositorio.ufrn.br:123456789/49985
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de casoFundaçõesEstacasAnálise de confiabilidadeProbabilidade de ruínaSimulação de Monte CarloCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILReliability analysis is an important tool for quantifying uncertainties involved in the design and construction of civil engineering structures. Appropriate failure probabilities and safety factors associated with the maximum allowed risk can be assessed from a reliability analysis. The purpose of this research is to estimate the failure probability of the pile foundation of a hyperstatic viaduct. The foundation of the viaduct included 43 steel H-piles, driven with a hydraulic hammer. The reliability analysis was carried out using the method put forward by Cintra and Aoki (2010) and the Monte Carlo simulation. Mobilized vertical resistances on the piles were estimated using the dynamic formulations by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996). The input parameters required in these formulations are the pile embedded length, the set and the elastic rebound, and were obtained in the field during the driving of the piles. Vertical loads on the top of the piles were estimated following Brazilian standards NBR 7187/2003 and NBR 7188/2013, as well as the Engesser-Courbon method. The input parameters were fitted to normal distributions and were tested with the KolmogorovSmirnov hypothesis test. Cintra and Aoki’s (2010) method provided convergent results for both dynamic formulations, around 1/2000. On the other hand, the Monte Carlo method yielded divergent failure probabilities, equal to 1/196 and 1/10000, for the solutions by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996), respectively.A análise de confiabilidade é uma ferramenta importante que possibilita quantificar as incertezas envolvidas no projeto e execução de estruturas na construção civil, permitindo conhecer a probabilidade de ruína e a adoção de fatores de segurança mais adequados ao risco máximo permitido. A proposta desta pesquisa é determinar a probabilidade de ruína das fundações por estacas de um viaduto hiperestático. A fundação da obra em estudo incluiu 43 estacas de aço, de perfil do tipo “H”, cravadas com martelo hidráulico. A análise de confiabilidade foi executada através do método de Cintra e Aoki (2010) e da simulação de Monte Carlo, utilizando as fórmulas dinâmicas de Chellis (1951) e de Smith (1960) modificada por Aoki (1996) para obtenção de resistências mobilizadas verticais no topo das estacas. Os parâmetros de entrada nas fórmulas foram obtidos na fase de cravação das estacas metálicas, quais sejam, o comprimento cravado, a nega e o repique. As ações verticais foram determinadas seguindo-se a NBR 7187/2003, a NBR 7188/2013 e o método de repartição de cargas de Engesser-Courbon. Os parâmetros foram ajustados a distribuições normais e testados com o teste de hipótese de Kolmogorov-Smirnov. Os valores de probabilidade de ruína encontrados com o método de Cintra e Aoki (2010) foram convergentes, em torno de 1/2.000. Contudo, com a simulação de Monte Carlo, os valores foram divergentes, iguais a 1/196 e a 1/10.000 com as resistências obtidas a partir das fórmulas de Chellis (1951) e de Smith (1960) modificada por Aoki (1996), respectivamente.Universidade Federal do Rio Grande do NorteBrasilUFRNPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVILCosta, Yuri Daniel Jatobáhttp://lattes.cnpq.br/9717519832735012http://lattes.cnpq.br/6737841388506901Costa, Carina Maia Linshttp://lattes.cnpq.br/6483888857335060Bezerra, John EloiOliveira, Leonardo Henrique Borges deCortez, Fábio Lindemberg Coelho2022-12-05T16:03:37Z2022-12-05T16:03:37Z2022-08-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCORTEZ, Fábio Lindemberg Coelho. Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso. Orientador: Yuri Daniel Jatobá Costa. 2022. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49985info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRN2022-12-05T16:04:18Zoai:repositorio.ufrn.br:123456789/49985Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/repositorio@bczm.ufrn.bropendoar:2022-12-05T16:04:18Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
title Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
spellingShingle Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
Cortez, Fábio Lindemberg Coelho
Fundações
Estacas
Análise de confiabilidade
Probabilidade de ruína
Simulação de Monte Carlo
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
title_short Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
title_full Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
title_fullStr Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
title_full_unstemmed Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
title_sort Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso
author Cortez, Fábio Lindemberg Coelho
author_facet Cortez, Fábio Lindemberg Coelho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Costa, Yuri Daniel Jatobá
http://lattes.cnpq.br/9717519832735012
http://lattes.cnpq.br/6737841388506901
Costa, Carina Maia Lins
http://lattes.cnpq.br/6483888857335060
Bezerra, John Eloi
Oliveira, Leonardo Henrique Borges de
dc.contributor.author.fl_str_mv Cortez, Fábio Lindemberg Coelho
dc.subject.por.fl_str_mv Fundações
Estacas
Análise de confiabilidade
Probabilidade de ruína
Simulação de Monte Carlo
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
topic Fundações
Estacas
Análise de confiabilidade
Probabilidade de ruína
Simulação de Monte Carlo
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
description Reliability analysis is an important tool for quantifying uncertainties involved in the design and construction of civil engineering structures. Appropriate failure probabilities and safety factors associated with the maximum allowed risk can be assessed from a reliability analysis. The purpose of this research is to estimate the failure probability of the pile foundation of a hyperstatic viaduct. The foundation of the viaduct included 43 steel H-piles, driven with a hydraulic hammer. The reliability analysis was carried out using the method put forward by Cintra and Aoki (2010) and the Monte Carlo simulation. Mobilized vertical resistances on the piles were estimated using the dynamic formulations by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996). The input parameters required in these formulations are the pile embedded length, the set and the elastic rebound, and were obtained in the field during the driving of the piles. Vertical loads on the top of the piles were estimated following Brazilian standards NBR 7187/2003 and NBR 7188/2013, as well as the Engesser-Courbon method. The input parameters were fitted to normal distributions and were tested with the KolmogorovSmirnov hypothesis test. Cintra and Aoki’s (2010) method provided convergent results for both dynamic formulations, around 1/2000. On the other hand, the Monte Carlo method yielded divergent failure probabilities, equal to 1/196 and 1/10000, for the solutions by Chellis (1951) and Smith (1960) modified by Aoki (1996), respectively.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-12-05T16:03:37Z
2022-12-05T16:03:37Z
2022-08-22
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.uri.fl_str_mv CORTEZ, Fábio Lindemberg Coelho. Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso. Orientador: Yuri Daniel Jatobá Costa. 2022. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49985
identifier_str_mv CORTEZ, Fábio Lindemberg Coelho. Análise de confiabilidade da fundação de um viaduto hiperestático: estudo de caso. Orientador: Yuri Daniel Jatobá Costa. 2022. 121f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49985
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Brasil
UFRN
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@bczm.ufrn.br
_version_ 1855758911106187264