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Título: Comportamento dos parâmetros de rugosidade em descontinuidades rochosas do Sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Ouro Preto (MG).
Autor(es): Chambi Tapahuasco, Gina Macklina
Orientador(es): Alameda Hernández, Pedro Manuel
Palavras-chave: Descontinuidades rochosas
Software - Abaqus
Mecânica de rochas - cisalhamento
Mecanica de rochas - Método dos Elementos Finitos - MEF
Rochas metamórficas - rochas foliadas
Data do documento: 2017
Membros da banca: Alameda Hernández, Pedro Manuel
Figueiredo, Rodrigo Peluci
Garcia, Gian Franco Napa
Referência: CHAMBI TAPAHUASCO, Gina Macklina. Comportamento dos parâmetros de rugosidade em descontinuidades rochosas do Sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Ouro Preto (MG). 2017. 107 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.
Resumo: A rugosidade de uma descontinuidade em um maciço rochoso influencia a resistência a cisalhamento dessa descontinuidade e consequentemente a estabilidade do maciço, especialmente em caso de taludes. Portanto, sendo um parâmetro geométrico, a rugosidade tem uma consequência no comportamento mecânico da descontinuidade. A correlação entre os parâmetros geométricos e os mecânicos em uma descontinuidade é um dos desafios da mecânica das rochas nas últimas décadas com o objetivo de estimar a resistência ao cisalhamento de uma descontinuidade sem precisar de custosos e demorados ensaios de cisalhamento direto. Focando no critério de Barton (1973), esta dissertação desenvolve dois procedimentos de cálculos da rugosidade, o primeiro é mediante a parametrização da geometria das superfícies da rugosidade em 2D, calculados em três tipos de rocha de formações presentes em torno da cidade de Ouro Preto (MG); foram obtidos 70 perfis digitalizados dos quais 12 foram escolhidos para o segundo procedimento de calculo onde se realizou o desenvolvimento da modelagem numérica de tensão deformação, utilizando o método de elementos finitos com o software ABAQUS, para simular testes de cisalhamento direto. O objetivo principal desses cálculos foi o estudo da idoneidade dos parâmetros de rugosidade existentes para descrever a geometria das litologias estudadas e a capacidade que eles têm de predizer as características resistentes das superfícies que os contêm. Comprovou-se que dentre os parâmetros 2D mais aceitos (Z2, RP, θmax/(C+1)) existe pouca diferença à hora de estimar os parâmetros mecânicos, sendo aceitável essa ligação entre o parâmetro geométrico da rugosidade obtidos por metodologias geométricas e aqueles obtidos a partir da modelagem de tensão deformação.
Resumo em outra língua: Rock joint roughness influences its shear strength, consequently, it influences rock massif stability, especially in slopes. Thus, being a geometrical parameter, roughness has a consequence on the rock joint mechanical behaviour. The correlation between the geometrical and the mechanical parameters is one of the main tasks in rock mechanics for the last decades; the goal is to develop a procedure for estimating the rock joints shear strength without the need of expensive and time consuming direct shear tests. Focusing on the Barton criterion (1973), this piece of research developed two procedures for calculating roughness parameters, the first procedure is based on the rock joints profile geometry, which was applied in three different lithologies from formations appearing in outcrops within the town of Ouro Preto (Minas Gerais State, Brazil); among the 70 digitised profiles, 12 were chosen for the second procedure which consisted of finite elements method modelling applying the ABAQUS software for simulating direct shear tests. The main aim of these calculi was the analysis of the appropriateness of those geometrical roughness parameters for the description of the chosen lithologies and the capability of those parameters to predict the shear strength of the surfaces they were obtained from. It was observed that among the most commonly accepted 2D parameters (Z2, RP, θmax/(C+1)) the results are similar, and that those results are approximate when estimating the shear strength of the rock joint.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/8278
Licença: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor, 17/07/2017, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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