Título :	CFD modelling for the study of structural stability of dams and spillways subject to overtopping
Otros títulos :	Modelagem em CFD para o estudo da estabilidade estrutural de barragens e vertedouros sujeitos ao galgamento
Autor :	Freitas, Mario Raul
Orientador(es)::	Pedroso, Lineu José
Coorientador(es)::	Léger, Pierre
Assunto::	Estabilidade de barragens Fluidodinâmica computacional Forças hidrodinâmicas Vertedouros
Fecha de publicación :	5-feb-2020
Data de defesa::	8-jul-2019
Citación :	FREITAS, Mario Raul. CFD modelling for the study of structural stability of dams and spillways subject to overtopping. 2019. xxiv, 134 f,. il. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract:	A particularly challenging aspect in gravity dam stability assessment is the estimation of the induced hydrodynamic water pressure when water with significant velocity is overtopping gravity dams and flowing in or over spillway components. The water flow conditions, including the related pressure fields and resultant forces, are difficult to quantify accurately. Computational fluid dynamics (CFD) is an attractive alternative to physical models to quantify the hydrodynamic forces acting on overtopped gravity structures and spillways to assess their structural stability. Herein, existing dam safety guidelines to estimate the weight of the overflowing water nappe on gravity dams with rectangular crests are first reviewed. Then, validation and verification models are run to ensure that the computational models are suitable for the case studies that are analyzed later. After that, CFD is used to develop an improvement to the simplified estimation of hydrodynamic pressure fields acting on the rectangular crests of submerged gravity dams. The CFD pressures are used as input data to classical structural stability analyses based on the gravity method to more adequately quantify the dam sliding stability during overtopping. Applications are then presented on an existing 7.6 m high gravity dam comparing existing dam safety guidelines with proposed improvements based on CFD. A back analysis is also performed on the stability of an existing gated spillway with a bridge that was overtopped during the 1996 Saguenay flood in Québec. The complex flow conditions across the spillway are investigated, including the incidence of accumulated floating debris producing additional thrusts on the structure.
metadata.dc.description.unidade:	Faculdade de Tecnologia (FT) Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)
Descripción :	Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.
metadata.dc.description.ppg:	Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil
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Agência financiadora:	Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece en las colecciones:	Teses, dissertações e produtos pós-doutorado

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