Análise inversa do ensaio pressiométrico utilizando o modelo hiperbólico

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Cândido, Eduardo Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Mecânica do solo - Modelos matemáticos; Solos - Deformação e tensões; Resistência dos materiais; Ensaios de campo; Pressiômetros; Algoritmos genéticos; Geotécnica
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8253

Os modelos constitutivos têm a função de interpretar e prever o comportamento tensão- deformação-resistência de um determinado material. A calibração dos modelos constitutivos de solos é geralmente feita com resultados de ensaios de laboratório. No entanto, alguns erros nos valores dos parâmetros podem ser causados por possíveis perturbações na amostra. De modo a suprir essas dificuldades, os ensaios de campo podem ser recomendados como alternativa. A estimativa dos parâmetros que definem o comportamento destes modelos por meio de ensaios de campo é muito difícil. Porém, pode-se fazer essa estimativa de forma indireta, ou seja, estima-se um conjunto inicial de parâmetros e com eles tenta-se representar com um modelo algum resultado do ensaio de campo. Caso a concordância não seja boa, estimam-se sucessivamente novos conjuntos de parâmetros até se obter uma concordância aceitável. Este procedimento, conhecido como análise inversa, consiste na formulação de uma função objetivo (FO), que mede o erro entre valores medidos no campo e calculados pelo modelo. Neste sentido, a presente dissertação tem como objetivo retroanalisar uma curva do ensaio pressiométrico utilizando o modelo não linear elástico de Duncan e Chang (1970) e avaliar o emprego de um Algoritmo Genético (AG) na otimização de um conjunto de parâmetros do modelo. O procedimento consistiu na realização de ensaios pressiométricos na área externa do Laboratório de Mecânica dos Resíduos da Universidade Federal de Viçosa, ensaios de laboratório (caracterização geotécnica, adensamento, cisalhamento direto e triaxiais CIDsat e CIDnat), análise numérica e inversa. Para identificar um conjunto de parâmetros do modelo a partir do ensaio pressiométrico, aplicando a análise inversa, foi necessária a utilização de duas ferramentas numéricas. A primeira consistiu em aplicar o Método dos Elementos Finitos, utilizando o programa Sigma/W desenvolvido pela Geo-Slope International Ltda e a segunda, aplicar o AG com populações iniciais de 10, 20 e 40 indivíduos. Com o trabalho mostrou-se que as calibrações realizadas com os ensaios triaxiais não representaram bem os pontos experimentais, o procedimento genético se mostrou eficiente na retroanálise da curva pressiométrica estudada, cujo erro da FO foi de apenas 3,75%, e por fim foi proposta a delimitação de um espaço de busca utilizando-se dos parâmetros obtidos pelas calibrações com os ensaios triaxiais como ponto de partida para a análise inversa.