[pt] AVALIAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM MODELO CONSTITUTIVO DE SOLO REFORÇADO COM FIBRA

[en] EVALUATION AND IMPLEMENTATION OF A FIBER REINFORCED SOIL CONSTITUTIVE MODEL

[pt] FRANZ KEVIN CALVAY PINEDO

[pt] MODELO CONSTITUTIVO

[pt] SOLO REFORCADO COM FIBRA

[pt] LADE KIM

[pt] CAM CLAY MODIFICADO

[pt] IMPLEMENTACAO NUMERICA

[en] CONSTITUTIVE MODELS

[en] FIBER REINFORCED SOIL

[en] LADE KIM

[en] MODIFIED CAM CLAY

[en] NUMERICAL IMPLEMENTATION

[pt] O presente trabalho tem como objetivo a implementação e avaliação de um modelo constitutivo para solos reforçados com fibra (compósito). A principal característica do modelo constitutivo implementado é que cada material (matriz de solo e fibra) segue sua própria lei constitutiva e ao mesmo tempo interagem entre si. Utilizando um algoritmo explícito, são implementados os modelos Cam Clay Modificado e Lade-Kim para a matriz de solo, cuja verificação é feita mediante o programa PLAXIS 2D e curvas tensão-deformação obtidas da literatura, respectivamente. Posteriormente, é adicionado o comportamento da fibra no desenvolvimento das tensões no compósito e verificado mediante a comparação das curvas tensão-deformação com as apresentadas por Diambra et al. (2013). As linguagens de programação utilizadas neste trabalho foram duas, a primeira é a utilizada no programa MATLAB, onde os códigos dos modelos são verificados e validados em relação à um conjunto de ensaios triaxiais de areia reforçada com fibra. Posteriormente foi usada a linguagem de programação FORTRAN para incluir o modelo constitutivo para solo reforçado com fibras no programa de elementos finitos ABAQUS, através da sub-rotina UMAT. Porém, para a implementação na sub-rotina UMAT os códigos dos modelos implementados no MATLAB sofrem algumas modificações com a finalidade de que o ABAQUS consiga compilar e representar adequadamento o comportamento do modelo constitutivo, mediante a correta utilização de vetores e propriedades desta. Finalmente, são modelados ensaios triaxiais drenados para verificar que a implementação mediante a sub-rotina UMAT é satisfatória.

[en] The present work aims to implement and evaluate a constitutive model for fiber-reinforced soils (composite). The main characteristic of the constitutive model implemented is that each material (soil and fiber matrix) follows its own constitutive law and at the same time interact with each other. Using an explicit algorithm, the Cam Clay Modified and Lade-Kim models are implemented for the soil matrix, verified by the PLAXIS 2D software and stress-strain curves obtained from the literature, respectively. Later, it is included the behavior of the fiber in the development of the stresses in the composite and verified by the comparison of the stress-strain curves with those presented by Diambra et al. (2013). The programming languages used in this work were two, the first one is the one used in the MATLAB program, where the codes of the models are verified and validated in relation to a set of triaxial tests of fiber-reinforced sands. Later the programming language was converted into FORTRAN to include the constitutive model for fiber reinforced soil in the ABAQUS finite element software, through the UMAT subroutine. However, for the implementation in the UMAT subroutine the codes of the models implemented in MATLAB undergo some modifications in order that ABAQUS can compile and represent adequately the behavior of the constitutive model through the correct use of vectors and its properties. Finally, drained triaxial tests are modeled to verify that the implementation through the UMAT subroutine is satisfactory.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

MICHELE DAL TOE CASAGRANDE

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

RAQUEL QUADROS VELLOSO

MICHELE DAL TOE CASAGRANDE

ALEXANDR ZHEMCHUZHNIKOV

2020-06-25

2019-02-22

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.48771