Análise unificada dos critérios de resistência de geomateriais em ensaios triaxiais e de cisalhamento direto

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Fernandes, Lucas Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Strength of materials; Shear; Geology; Engenharia civil; Resistência de materiais; Cisalhamento; Geologia; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17276

O presente trabalho objetiva investigar a ruptura de materiais geológicos, do ponto de vista das envoltórias de resistência, sob a ótica dos sistemas complexos. Mais precisamente, dados provenientes de ensaios de laboratório de cisalhamento direto e triaxiais em solos moles, areais e brita para lastro rodoviário (reforçados ou não com geogrelhas) são analisados, adotando-se expressões matemáticas em lei de potência, características de fenômenos críticos (fractais). Além disso, postula-se um critério de resistência unificado, aplicável aos resultados dos ensaios laboratoriais, para as diversas trajetórias de carregamentos e tipos de materiais analisados. A equação unificada, aplicada à análise da resistência de materiais rochosos e sedimentares, mostrou-se adequada aos materiais analisados, e seu coeficiente de correlação muito próximo da unidade. Comparada aos critérios empíricos propostos por diversos autores, a relação sugerida apresentou-se mais geral, produzindo resultados similares, quando aplicada aos materiais particulares estudados nesta pesquisa. Investigou-se, ainda, a melhor forma de se representar os resultados de resistência experimentais. Neste sentido, partindo-se da expressão proposta, chegou-se a uma representação mais simples e elementar dos resultados de resistência experimentais, bem como dos próprios critérios de resistência empíricos não lineares propostos na literatura técnica. Por conseguinte, a transformação de leis de resistência mecânica não-lineares em representações universais lineares mais simples deixa transparecer o enorme potencial de aplicação de expressões matemáticas em leis de potência a fenômenos de degradação e ruptura de geomateriais, os quais são regidos por uma estruturação dinâmica espaço-temporal invariante por escala (fractal). No entanto, devido ao número reduzido de resultados experimentais, não foi possível definir com exatidão o real significado físico dos parâmetros que compõem a equação proposta.