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Modelos de junta com enfraquecimento na análise de estabilidade de barragens gravidade
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Resumo(s)
Neste trabalho é realizada uma análise de estabilidade de barragens gravidade considerando modelos constitutivos com enfraquecimento nas superfícies de contacto betão/betão e barragem/fundação. Tem-se em conta a interação entre os comportamentos mecânico e hidráulico do maciço rochoso de fundação, sendo a análise efetuada considerando ações estáticas.
Apresentam-se os aspetos mais relevantes relativos a barragens gravidade e são referidas recomendações, atualmente em vigor, relativas à verificação da segurança deste tipo de obras para cenários de rotura por deslizamento. São apresentados os fundamentos do comportamento hidromecânico necessários ao desenvolvimento do trabalho. São também apresentados os modelos constitutivos com enfraquecimento utilizados neste estudo e é realizada uma comparação dos resultados obtidos com esses modelos, em ensaios de tração e em ensaios de corte sob compressão constante.
São analisadas duas barragens gravidade com alturas diferentes, cada uma delas fundada em maciços rochosos com duas geometrias de descontinuidades: um dos maciços apresenta descontinuidades horizontais e verticais e o outro apresenta duas famílias de descontinuidades com diferentes inclinações para montante e para jusante. Considera-se a existência de cortina de impermeabilização e de sistema de drenagem na fundação das obras. É efetuada uma análise bidimensional considerando um modelo descontínuo usando o programa Parmac2D-FFlow.
Os resultados da análise de estabilidade obtidos com base no método de redução de resistências, admitindo uma interface betão/rocha com coesão nula, são comparados com os obtidos analiticamente com base no equilíbrio de corpo rígido. Demonstra-se a equivalência entre o método de aumento da carga hidrostática e o método de redução das resistências. Posteriormente realiza-se uma análise de estabilidade com base no aumento das cargas, considerando dois modelos de enfraquecimento para as superfícies de ligação betão/betão e betão/rocha, admitindo que a fundação tem comportamento elástico linear ou comportamento frágil. A utilização de modelos de junta com enfraquecimento permite identificar modos de rotura mais realistas do conjunto barragem/fundação e obter, como esperado, fatores de segurança mais elevados.
Descrição
Palavras-chave
barragem gravidade fundação rochosa modelação numérica comportamento hidromecânico deslizamento modelos com enfraquecimento