Modelagem física e numérica tridimensional de dutos enterrados submetidos a cargas móveis

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Neves, Juliana Braguim
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Altura de recobrimento; Análise paramétrica; Buried pipes; Cargas móveis; Centrífuga geotécnica; Centrifugal modelling; Dutos enterrados; Finite element method; Geotechnical centrifuge; Installation depth; Live loads; Load position; Método dos elementos finitos; Modelagem física; Modelagem numérica; Numerical modelling; Parametric analysis; Posição da carga
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-01022021-095446/

Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de dutos enterrados submetidos a carregamentos estáticos com posição variável, através de análises de tensões e deformações. Foram realizados dois tipos de análise: modelagem física em centrífuga geotécnica e modelagem numérica tridimensional. A modelagem física em centrífuga foi realizada na escala 1:13 e foi fundamental para a realização da retroanálise. O diferencial desta modelagem física foi a utilização do instrumento Clip-Gauge para medir diretamente os deslocamentos do duto. A modelagem numérica tridimensional foi conduzida utilizando o programa computacional de elementos finitos da RocScience (RS3). A precisão da modelagem em centrífuga a partir de modelos simétricos e a influência do tapete superficial utilizado para evitar punção foram discutidos. Também foi verificado o comportamento elástico-linear da areia aumentando a carga aplicada. Um estudo paramétrico foi realizado variando a altura de recobrimento e a posição da carga. Os resultados mostram que mesmo com alturas de recobrimento inferiores ao recomendado pela norma API RP 1102 (2007), é possível adicionar uma sobrecarga veicular sobre o duto sem que o mesmo tenha proteção mecânica. Recomenda-se então que, para casos como a realização de uma obra de expansão ou manutenção executada próxima ao duto, se faça uma análise numérica. Em relação à posição da carga, os resultados mostram que para distâncias horizontais entre o centro do duto e a aplicação da carga a partir de 2D (duas vezes o diâmetro externo do duto) praticamente não há influência do carregamento no duto.