Probabilidade de colapso por mobilização de impulso passivo considerando a distribuição espacial do ângulo de resistência ao corte e a metodologia do Eurocódigo 7

Abstract

Determina-se a probabilidade de colapso por mobilização de impulso passivo para o caso de o valor de cálculo da ação igualar o valor de cálculo da resistência passiva, usando as Abordagens de Cálculo 1 (combinação 2) e 3 do Eurocódigo 7. Para tal, considera-se a distribuição espacial da propriedade resistente do solo, o ângulo de resistência ao corte, e utiliza-se o programa mechpy, desenvolvido no DEC da FCT-NOVA, no qual os teoremas estático e cinemático da análise limite estão implementados, associados ao método dos elementos finitos. Realiza-se uma análise paramétrica para avaliar a influência na probabilidade de colapso da média do ângulo de resistência ao corte e do ângulo de atrito solo-estrutura. Consideram-se dois procedimentos para determinar o valor característico do ângulo de resistência ao corte: um em que se admite o material bem conhecido, mas sem a realização de prospeção local, e outro em que se simula a execução de prospeção. Conclui-se da importância de prospeção e mostra-se que mesmo no caso em que tal caracterização é realizada, nem sempre se obtém a probabilidade de colapso pretendida. Determinam-se valores mínimos do coeficiente de segurança parcial aplicado à propriedade resistente do solo que verificam tal probabilidade de colapso. Analisa-se igualmente o problema admitindo que são aplicados coeficientes à resistência (e não às propriedades resistentes) e propõem-se igualmente valores mínimos para estes coeficientes.

The probability of collapse due to passive thrust mobilization is determined for the case where the design value of the action equals the design value of the passive resistance, using Design Approaches 1 (combination 2) and 3 of Eurocode 7. The spatial distribution of the soil's strength property, the angle of shear strength, is considered, and the mechpy program, developed at DEC of FCT-NOVA, is utilized. This program implements the static and kinematic theorems of limit analysis, combined with the finite element method. A parametric analysis is carried out to assess the influence of the mean value of the shear resistance angle and the soil-structure friction angle on the probability of collapse. Two procedures for determining the characteristic value of the shear resistance angle are considered: one assuming the material is well-known but without local surveying, and another simulating the execution of a survey. The conclusion highlights the importance of surveying and shows that even when such characterization is performed, the desired probability of collapse is not always achieved. Minimum values for the partial safety factor applied to the soil's resistant property that satisfy the collapse probability are determined. The problem is also analyzed assuming that factors are applied to the resistance (and not to strength properties), and minimum values for these factors are also proposed.