Influência da geometria dos blocos e das encostas rochosas na dinâmica de queda de blocos: uma aplicação da teoria do caos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ribeiro, Alana da Costa Moreira Assis
• 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; Rock mechanics; Chaotic behavior in systems; Slopes (Soil mechanics) - Stability; Rock falls; Non-Linear Systems; Chaos Theory; Engenharia civil; Mecânica de rochas; Comportamento caótico nos sistemas; Taludes (Mecânica do solo) - Estabilidade; Queda de Blocos Rochosos; Sistemas não Lineares; Teoria do Caos; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16346

Os maciços rochosos fraturados apresentam diversos mecanismos de instabilização, dentre os quais os de queda de blocos acham-se os mais frequentes. Este tipo de instabilização em geral ocorre repentinamente e sem sinais prévios de movimentação, podendo abranger grandes volumes de material e implicar elevados valores de energia e velocidade. O grande desenvolvimento e aperfeiçoamento das metodologias de estudo deste fenômeno têm proporcionado um grande avanço em sua compreensão e análise, possibilitando projetos de mitigação mais condizentes com a realidade do problema. No entanto, ainda se faz necessário um entendimento maior a respeito dos fatores que regem estes eventos e como estes se manifestam. Assim, Ignacio (2019) propôs e aplicou em sua pesquisa uma nova perspectiva de análise utilizando a teoria do caos e obtendo resultados satisfatórios. Esta teoria trata de sistemas dinâmicos não lineares, que apresentam como característica principal sua grande sensibilidade às condições iniciais, o que os torna não previsíveis na prática a longo prazo, aspecto este marcante no fenômeno de queda de blocos. Desta forma, esta dissertação objetiva continuar o estudo do fenômeno de queda de blocos utilizando-se a teoria do caos. Mais precisamente, propõe analisar a influência da geometria dos blocos e das encostas rochosas na dinâmica de queda, a partir das distribuições de probabilidade de localização final dos blocos, obtidas por meio de simulações numéricas para dezesseis cenários propostos. Cada cenário é formado pela combinação entre quatro perfis transversais distintos e quatro geometrias de blocos diferentes, que variam em formatos hexagonais e quadrangulares, com bordas arredondadas e vivas. Os resultados mostraram que a teoria do caos pode ser utilizada na análise do fenômeno de queda de blocos, sugerindo, entretanto, que o estabelecimento de um comportamento dinâmico fraca ou fortemente caótico não depende somente do tipo de geometria apresentada pelo perfil das encostas e dos blocos instáveis, mas também de sua interação mútua, o que confere a este fenômeno aspectos de difícil apreensão.