Análise numérica de estacas carregadas horizontalmente reforçadas com blocos de solo-cimento inseridos no topo
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i13.35855Palavras-chave:
Prova de carga; Reforço de solo; Flexão em estacas.Resumo
De modo a entender melhor a influência de reforços no solo com o uso de solo melhorado. Foi realizado um estudo numérico sobre a influência da inserção de blocos de solo-cimento como reforço no topo de estacas carregadas horizontalmente, usando modelos 3D em elementos finitos, avaliando o efeito de diferentes dimensões de reforços no solo local. Os modelos simulados foram calibrados a partir dos resultados de provas de carga estática realizadas em estacas do tipo escavada de concreto armado, com e sem a utilização do reforço em solo-cimento instalado no topo. Os modelos numéricos foram construídos no software Simulia™ Abaqus® v.6.13. O comportamento constitutivo do concreto e do solo-cimento foi considerado como Concrete Damaged Plasticity (CDP) e o solo foi considerado com o modelo constitutivo de Mohr-Coulomb. Foram então simuladas computacionalmente diferentes dimensões do reforço em relação ao diâmetro da estaca, identificando sua influência na curva carga deslocamento. Como resultado, o reforço de bloco de solo-cimento melhora o desempenho da estaca, reduzindo em até 79,8% os deslocamentos horizontais identificados com o maior reforço analisado.
Referências
Almada, J. L. A., Marques, V. R., Teixeira, R. S., Reis, J. H. C., Lukiantchuki, J. A., & Belincanta, A. (2019). Avaliação de métodos de uso corrente para estimativa da capacidade de carga de estacas escavadas na cidade de Maringá. Geotecnia, 147, 103–116. https://doi.org/10.24849/j.geot.2019.147.07
Alonso, U. R. (2003). Dimensionamento de Fundações Profundas (3° reimpre). Blucher.
Belincanta, A., Ferras, R. L., & Gutierrez, N. H. M. (2000). Uma abordagem geral sobre fundações profundas de uso corrente na região de Maringá. In: Encontro técnologico da engenharia civil e arquitetura na Universidade Estadual de Maringá
Duarte, R. P. (2015). Obtenção Simplificada De Curvas Tensão-Deformação Cíclicas A Partir De Ensaios Monótonos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal Fluminense. 96p.
Fan, J., Wang, D., & Qian, D. (2018). Soil-cement mixture properties and design considerations for reinforced excavation. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 10(4), 791–797. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2018.03.004
Faro, V. P., Consoli, N. C., Schnaid, F., Thomé, A., & da Silva Lopes, L. (2015). Field Tests on Laterally Loaded Rigid Piles in Cement Treated Soils. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 141(6), 06015003. https://doi.org/10.1061/(asce)gt.1943-5606.0001296
Hai-tao, W., Jiayu, S., Feng, W., Zhiqiang, A., & Tianyun, L. (2019). Experimental study on elastic-plastic seismic response analysis of concrete gravity dam with strain rate effect. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 116, 563–569. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2018.09.020
Heidari, M., Jahanandish, M., Naggar, H. El, & Ghahramani, A. (2014). Nonlinear cyclic behavior of laterally loaded pile in cohesive soil. Canadian Geotechnical Journal, 51(2), 129–143. https://doi.org/10.1139/cgj-2013-0099
Jayasree, P. K., Arun, K. V., Oormila, R., & Sreelakshmi, H. (2018). Lateral Load Capacity of Piles: A Comparative Study Between Indian Standards and Theoretical Approach. Journal of The Institution of Engineers (India): Series A, 99(3), 587–593. https://doi.org/10.1007/s40030-018-0306-7
Jorna, M. M. (2018). Pile tip deformation caused by obstacles. Dissertação (Mestrado em Engenharia Offshore) - Delft University of Technology. 115p.
Lu, J.-F., Zhang, X., Wan, J.-W., & Cang, N.-R. (2012). The influence of a fixed axial top load on the dynamic response of a single pile. Computers and Geotechnics, 39, 54–65. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2011.08.010
Martinez, L. R. (2018). Prova de carga transversal em estacas de pequeno diâmetro executadas em solo evoluído de basalto. Monografia (Bacharel em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Maringá. 93p.
Murphy, G., Igoe, D., Doherty, P., & Gavin, K. (2018). 3D FEM approach for laterally loaded monopile design. Computers and Geotechnics, 100(April), 76–83. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2018.03.013
Nasr, A. M. A. (2014). Experimental and theoretical studies of laterally loaded finned piles in sand. Canadian Geotechnical Journal, 51(4), 381–393. https://doi.org/10.1139/cgj-2013-0012
Ong, Y. H. (2016). Back analysis of laterally loaded pile behavior using Midas/GTS to determine stiffness modulus of pile-soil interface. 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2015: New Innovations and Sustainability, 1279–1284. https://doi.org/10.3208/jgssp.MYS-07
Sanomia, E. H. (2016). Desenvolvimento de curvas p-y para argilas através do método dos elementos finitos. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro. 139p.
Santos, J. A. (2008). Fundações por Estacas Acções Horizontais Elementos Teóricos Fundações por Estacas – Acções Horizontais. Instituto Superior Técnico. http://www.civil.ist.utl.pt/~jaime/EstacasH.pdf
Velloso, D. A., & Lopes, F. R. (2012). Fundações: Critérios de Projeto, Investigação do Subsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas (2nd ed.). Oficina de Textos.
Yu, G., Gong, W., Chen, M., Dai, G., & Liu, Y. (2019). Prediction and Analysis of Behaviour of Laterally Loaded Single Piles in Improved Gravel Soil. International Journal of Civil Engineering, 17(6), 809–822. https://doi.org/10.1007/s40999-018-0372-2
Yu, Y., Sun, H., & Juang, C. H. (2018). A new model for response of laterally loaded piles in soil-rock mixtures. Computers and Geotechnics, 104(September), 237–246. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2018.08.021
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