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Title: Análise numérica via MEF de problemas de adensamento devido à variação do nível d’água.
Authors: Pinto, Marcelo Antônio Furtado
metadata.dc.contributor.advisor: Nogueira, Christianne de Lyra
Keywords: Geotecnia
Engenharia civil
Modelagem numérica
Elementos finitos
Issue Date: 2004
Citation: PINTO, Marcelo Antônio Furtado. Análise numérica via MEF de problemas de adensamento devido à variação do nível d’água. 2004. 128 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2004.
Abstract: O objetivo deste trabalho é apresentar uma formulação que resolva problemas de adensamento considerando o rebaixamento da superfície freática. Portanto, uma formulação acoplada baseada no método de elementos finitos foi desenvolvida para simular este fenômeno físico. Utilizando elementos isoparamétricos de oito nós para aproximar a carga total hidráulica e os deslocamentos como variáveis primárias, a formulação é verificada na solução de problemas sob condições transientes de fluxo e deformação.O modelo físico utilizado para representar o comportamento tensãodeformação é linear-elástico. A redução de permeabilidade devido às poro-pressões negativas, é considerada no presente trabalho. O processo de localização da superfície freática baseia-se no procedimento de fluxo residual (Desai, 1976 e Bathe,1982) e onde sua aplicação é discutida e verificada neste trabalho. Embora seja apresentado um esquema iterativo para solução do sistema de equações, neste trabalho o sistema algébrico é resolvido utilizando um esquema puramente incremental.São apresentados exemplos de validação, onde comparações entre soluções analíticas e numéricas são realizadas. Comparações com resultados do programa comercial da GEOSLOPE® International Ltd. também são apresentadas no presente trabalho. ______________________________________________________________________
ABSTRACT: The objective of this work is to present a formulation to solve consolidation problems also incorporating the drawdown of the water table. Thus, a fully coupled formulation based on the finite element method is presented for this physical phenomenon. Using an 8-node isoparametric element to approximate the hydraulic total head and displacements as field variables, the formulation is capable to solve a problem under conditions of transient flow - deformation. The model which represents the stress-strain relationship is considered to be linear elastic. The hydraulic conductivity is considered varying with the negative pressure heads. To the location of the free surface, the residual flow procedure proposed by Desai (1976) and Bathe (1982) is discussed and its application is verified. Although an iterative scheme is recommended to solve the non-linear flow behavior (Hsi and Small, 1992a), in the present work this iterative scheme is presented, but only incremental solution procedure is implemented. Validation examples that compare numerical and analytical solutions are presented. Comparisons with results from the commercial package from GEOSLOPE® International Ltd. are also done in this work.
Description: Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6459
metadata.dc.rights.license: Open access.
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