Interação solo-estrutura e contribuições para modelagem viscoelástica dos solos
| dc.creator | Ricardo Morais Lanes | |
| dc.date.accessioned | 2024-08-08T18:06:45Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T23:32:39Z | |
| dc.date.available | 2024-08-08T18:06:45Z | |
| dc.date.issued | 2024-04-26 | |
| dc.description.abstract | Traditionally, building structures are designed under the simplified assumption of fixed foundations with immovable elements, idealized as simple or fixed supports. In this study, a rational procedure for soil-structure interaction analysis is proposed, incorporating the geometric nonlinear effects of frames on soil settlements. Special attention is given to shallow foundations subject to consolidation settlements. For this purpose, the Kelvin-Voigt, Boltzmann, and Zener viscoelastic models are described. The analyses are performed considering iterative coupling that makes the displacements compatible between systems based on the Finite Element Method and the Boundary Element Method. The Finite Element Method equations are solved using the Newton-Raphson method. Mindlin's fundamental solution is used to describe the semi-infinite medium. To represent the soil in a viscoelastic model, the boundary equations are rewritten in terms of stresses and displacements. The Boundary Element Method is reformulated to describe the Kelvin-Voigt, Boltzmann, and Zener methods in terms of stresses and displacements, considering the interferences caused by group effects between footings. Computational routines are implemented in Matlab©. Hypothetical examples of buildings affected by consolidation are studied. The results obtained are consistent with a good approximation of viscoelastic methods and the expected redistribution of forces in the structural elements. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/73508 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Engenharia de estruturas | |
| dc.subject | Edifícios - Normas | |
| dc.subject | Fundações (Engenharia) - Processamento de dados | |
| dc.subject | Cálculos numéricos - Processamento de dados | |
| dc.subject | Método dos elementos finitos - Projetos | |
| dc.subject | MATLAB (Programa de computador) | |
| dc.subject | Mecânica do solo - Modelos matemáticos | |
| dc.subject.other | Interação solo-estrutura | |
| dc.subject.other | Adensamento | |
| dc.subject.other | Acoplamento MEF-MEC | |
| dc.subject.other | Viscoelasticidade | |
| dc.subject.other | Não-linearidade geométrica | |
| dc.title | Interação solo-estrutura e contribuições para modelagem viscoelástica dos solos | |
| dc.type | Tese de doutorado | |
| local.contributor.advisor1 | Marcelo Greco | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7953197985531154 | |
| local.contributor.referee1 | Armando Cesar Campos Lavall | |
| local.contributor.referee1 | Gustavo Ferreira Simões | |
| local.contributor.referee1 | Edson Denner Leonel | |
| local.contributor.referee1 | Valério da Silva Almeida | |
| local.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/6806574422274878 | |
| local.description.resumo | Tradicionalmente, as estruturas de edifícios são projetadas sob a hipótese simplificada de fundações fixas a elementos indeslocáveis, idealizados como apoio ou engaste. Neste trabalho, propõe-se um procedimento racional de análise de interação solo-estrutura que incorpora os efeitos não lineares geométricos dos pórticos aos recalques do solo. Atenção especial é destinada às fundações rasas sujeitas aos recalques por adensamento. Para essa finalidade, descrevem-se os modelos viscoelásticos de Kelvin-Voigt, Boltzmann e Zener. As análises são realizadas considerando-se acoplamento iterativo que compatibiliza os deslocamentos entre os sistemas baseados no Método dos Elementos Finitos e no Método dos Elementos de Contorno. As equações do Método dos Elementos Finitos são resolvidas por meio do método de Newton- Raphson. A solução fundamental de Mindlin é utilizada para a descrição do meio semi-infinito. Para a representação do solo em modelo viscoelástico, reescrevem-se as equações de contorno em termos de tensões e deslocamentos. Reformula-se o método dos elementos de contorno, para se descrever os métodos de Kelvin-Voigt, Boltzmann e Zener, em termos de tensões e deslocamentos, considerando-se as interferências ocasionadas pelos efeitos de grupos entre sapatas. Implementam-se rotinas computacionais em Matlab©. Estudam-se exemplos hipotéticos de edifícios afetados pelo adensamento. Os resultados obtidos são consistentes no que tange à boa aproximação dos métodos viscoelásticos e à redistribuição esperada para os esforços nos elementos estruturais. | |
| local.identifier.orcid | https://orcid.org/ 0000-0001-7322-6869 | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ESTRUTURAS | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas |