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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/34420
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Title: Modelos lattice na engenharia de rochas
Other Titles: Lattice models in rock engineering
Authors: Rasmussen, Leandro Lima
Orientador(es):: Assis, André Pacheco de
Coorientador(es):: Farias, Márcio Muniz de
Assunto:: Rochas - análise
Molas
Túneis - estabilidade
Modelos Lattice
Issue Date: 23-Apr-2019
Citation: RASMUSSEN, Leandro Lima. Modelos lattice na engenharia de rochas. 2018. xxxiii, 200 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Abstract: Nesta tese, os modelos Lattice de Molas Clássico (MLMC) e Rede de Molas e Corpos Rígidos (RMCR) foram aprimorados com novas contribuições no sentido de serem capazes de analisarem tanto rochas intactas quanto maciços rochosos fraturados. Para atingir este objetivo, um programa de computador foi elaborado com base na formulação original de ambos os métodos e nas contribuições adicionais aqui propostas. A solidez das contribuições foi verificada por meio de análises de validação e de estudos de casos reais. Especificamente, as contribuições consistiram em: (1) combinar o método Rede de Fraturas Discretas e a formulação do Modelo de Junta Lisa com o MLMC para a realização de análises 3D de escavações de túneis utilizando a técnica do maciço rochoso sintético; (2) associar o MLMC ao modelo constitutivo de descontinuidades Barton-Bandis e a um serviço de computação em nuvem para demonstrar o potencial do método na realização de análises eficientes de estabilidade probabilística de túneis; (3) estender o método RMCR a fim de fornecer a capacidade de representar os processos de fraturamento de rochas quase-frágeis de maneira realista com: um novo modelo de zona coesiva, a representação da heterogeneidade do material, e a consideração das micro-fraturas naturais preexistentes; e (4) melhorar a Abordagem das Tensões Fictícias e a formulação do Modelo de Junta Lisa para que o método RMCR possa simular rochas transversalmente isotrópicas elasticamente homogêneas e manifestar apropriadamente o modo de ruptura de deslizamento em uma descontinuidade. Contribuições adicionais incluíram duas análises de estabilidade de túneis escavados nas cidades de Washington, DC e Nova York; uma análise de estabilidade probabilística de um trecho de um túnel brasileiro conhecido como Túnel Monte Seco; o estudo numérico do granito Lac du Bonnet e do argilito de Tournemire; e uma análise de sensibilidade global Sobol do granito Lac du Bonnet.
Abstract: In this thesis, the models Classic Lattice Spring Model (CLSM) and Rigid Body Spring Network (RBSN) were further developed with novel contributions in order to be capable of analyzing both intact rocks and fractured rock masses. In order to achieve this objective, a computer program was elaborated based on the original formulation of both methods and the additional contributions proposed herein. The soundness of the contributions was verified by means of validations and back analysis of real case studies. Specifically, the contributions consisted in: (1) combining the Discrete Fracture Network method and the Smooth Joint Model formulation with the CLSM in order to perform 3D synthetic rock mass analyses of rock tunnel excavations; (2) associating the CLSM with the Barton-Bandis joint constitutive model and a cloud computing service so as to show its potential in performing efficient probabilistic stability analysis of rock tunnels; (3) extending the RBSN method with the following contributions in order to provide for a realistic representation of the fracturing processes of quasi-brittle rocks: a novel Cohesive Zone Model, a representation of rock heterogeneity, and the consideration of a rock’s preexisting natural microcracks; and (4) improving the fictitious stress approach and the Smooth Joint Model formulation in order for the RBSN method to simulate elastically homogeneous transversely isotropic rocks and to properly manifest the sliding mode of failure on a discontinuity. Additional contributions included two stability analyses of rock tunnels excavated in the cities of Washington, DC and New York; a probabilistic stability analysis of a section of a Brazilian tunnel known as the Túnel Monte Seco; the numerical study of the Lac du Bonnet granite and the Tournemire argilitte; and a Sobol global sensitivity analysis of the Lac du Bonnet granite.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Appears in Collections:ENC - Doutorado em Geotecnia (Teses)

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