[pt] ANÁLISE LIMITE NUMÉRICA DE PROBLEMAS AXISSIMÉTRICOS EM GEOTECNIA

[en] NUMERICAL LIMIT ANALYSIS OF AXISYMMETRIC PROBLEMS IN GEOTECHNICAL ENGINEERING

[pt] DAVID SEBASTIAN CALPA JUAJINOY

[pt] ANALISE LIMITE NUMERICA

[pt] DRUCKER PRAGER

[pt] POCO

[pt] PROGRAMACAO CONICA

[pt] AXISSIMETRIA

[pt] MOHR COULOMB

[en] NUMERICAL LIMIT ANALYSIS

[en] DRUCKER PRAGER

[en] WELL ENGINEERING

[en] CONIC PROGRAMMING

[en] AXISSIMETRY

[en] MOHR COULOMB

[pt] Este trabalho de dissertação de mestrado apresenta a implementação da análise limite numérica com formulação mista-fraca, baseada no teorema do límite inferior, e sua aplicação em problemas de estabilidade axissimétricos. Aformulação com elementos finitos foi implementada no software Matlab, onde se estabelece o problema de otimização que compreende a definição da equação de equilibrio e a adaptação dos criterios de ruptura de Drucker-Prager e Mohr-Coulomb às programações cônica de segunda ordem e semidefinida, respectivamente, e que posteriormente é resolvido com o algoritmo Mosek Aps 9.2. Como resultado do problema de otimização o fator de colapso e o campo de velocidades podem ser obtidos, permitindo identificar o mecanismo de ruptura. O presente trabalho foca-se na análise de estabilidade de um poço que é executada em 3 fases, em função das condições consideradas no modelo. Os resultados obtidos da análise axissimétrica foram validados mediante analises em modelos tridimensionais e comparados com resultados dos softwares Plaxis 2D e Optum G2, também foram incluídos os resultados da modelagem MPM, com o sotware MPM-PUCRio. Por fim foi estudado o caso da capacidade de carga de uma fundação circular rasa, cujos resultados foram comparados com os apresentados por outros autores.

[en] This work dissertation presents the implementation of numerical limit analysis with mixed-weak formulation, based on the the lower bound limit theorem and its application in axisymmetric stability problems. The finite element formulation was implemented in Matlab, where the optimization problem is established, which comprises the definition of the equilibrium equation and the adaptation of the Drucker-Prager and Mohr-Coulomb rupture criteria to the second-order cone programming and semidefined programming, respectively, and which is later solved with the Mosek Aps 9.2 algorithm. As a result of the optimization problem, the collapse factor and the speed field can be obtained, allowing to identify the rupture mechanism.The present work focuses on the stability analysis of a well that is carried out in 3 phases, depending on the conditions considered in the model. The results obtained in the axissymmetric analysis were validated through analysis in three-dimensional models and compared with results of plaxis 2D and Optum G2 software, also included the results of MPM modeling, with the software MPM-PUCRio. Finally, the case of the load capacity of a shallow circular foundation is studied, the results of which are compared with those presented by other authors.

RAQUEL QUADROS VELLOSO

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

FABRICIO FERNANDEZ

LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

ALDO DURAND FARFAN

RAQUEL QUADROS VELLOSO

FABRICIO FERNANDEZ

2021-09-24

2021-03-05

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.54998