Análise de confiabilidade em problemas de interação solo-estaca incluindo campos estocásticos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Calderón, Wilson Rodriguez
• Orientador(a): Rocha, Marcelo Maia, Awruch, Armando Miguel
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Estruturas (Engenharia) : Confiabilidade; Geotecnia; Elementos finitos; Modelos probabilísticos
• Palavras-chave em Inglês: Reliability; Stochastic fields; Soil-pile interaction
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/248500

Na análise de estruturas e geotecnia existem várias hipóteses de modelagem, sendo algumas das mais restritivas: desacoplamento, homogeneidade de corpos e variáveis determinísticas, entre outras. Na tentativa de superar estas hipóteses, nesta tese foi desenvolvido um sistema para resolver o problema da confiabilidade da interação entre o solo e os campos estocásticos que incluiu a realização de três núcleos de cálculo. O primeiro, responsável pelo modelo de elementos finitos onde são avaliadas as funções de estado limite que definem a falha ou não falha do sistema, o segundo, responsável pelo modelo probabilístico que fornece os métodos de cálculo da probabilidade de falha e o índice de confiabilidade do sistema e, o terceiro, um gerador de campo aleatório que permite a variabilidade espacial das variáveis aleatórias do sistema. Os três núcleos de computação foram desenvolvidos separadamente e ligados ao trabalho em colaboração. Inicialmente, os dois primeiros núcleos foram desenvolvidos e interligados, e modelos de confiabilidade estrutural foram feitos para verificar o seu funcionamento. Posteriormente, o terceiro núcleo de cálculo foi desenvolvido para suportar os primeiros dois e três modelos foram testados para verificar o seu funcionamento. Finalmente, foi realizada uma análise probabilística da sensibilidade das variáveis no problema de interação solo-estaca e um estudo paramétrico da influência do comprimento das estacas no cálculo dos índices de confiabilidade. Os resultados obtidos levam a concluir que a inclusão da hipótese de heterogeneidade do solo utilizando campos aleatórios é o avanço mais importante na análise probabilística do comportamento do solo e que o índice de confiabilidade varia significativamente com o aumento do comprimento da estaca até um certo ponto, após o qual as mudanças no índice de confiabilidade não são mais significativas para a segurança da estaca. Os resultados encontrados nesta tese constituem uma contribuição para o estado atual do conhecimento, uma vez que estabelecem critérios que podem ser úteis na análise e projeto das estacas.