Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais

Bibliographic Details
Main Author: Sousa, Patrícia Figuereido de
Publication Date: 2024
Format: Doctoral thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UnB
Download full: http://repositorio.unb.br/handle/10482/50908
Summary: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2024.
id UNB_ba42284c6271ab95a0589f20a4af9ebb
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/50908
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodaisA constitutive model for predicting unsaturated shear strength using the soil-water retention curve of unimodal and multimodal soilsSolos não saturadosResistência ao cisalhamentoCurva de retençãoEnvoltória de Mohr-CoulombTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2024.A caracterização adequada das propriedades de resistência ao cisalhamento de solos não saturados é essencial para resolver uma variedade de problemas geotécnicos, incluindo a avaliação da capacidade de carga de fundações, a determinação da estabilidade de taludes naturais e diques de barragens, e o dimensionamento de estruturas de contenção. A determinação experimental da resistência ao cisalhamento não saturada é geralmente cara, demorada e desafiadora. No entanto, como a resistência ao cisalhamento de solos não saturados está fortemente relacionada ao teor de umidade presente no meio, bem como à sucção e às propriedades de retenção do material, é possível inferir que a resistência ao cisalhamento de um solo não saturado possa ser estimada a partir da Curva de Retenção de Água no Solo. Assim, dentro desta linha de pesquisa, neste trabalho propõem-se novos modelos para a previsão da resistência ao cisalhamento de solos não saturados unimodais e multimodais. Os modelos de previsão propostos baseiam-se na Envoltória de Resistência de Mohr-Coulomb modificada para solos não saturados, na função de retenção de água no solo, e nos parâmetros de resistência ao cisalhamento efetivo, coesão e ângulo de atrito. Com base nisso, também são definidos novos modelos de superfície de resistência ao cisalhamento não saturada e de coesão não saturada. Algumas aplicações desses modelos são apresentadas, mostrando um bom ajuste e representação em relação a dados experimentais da literatura. Neste trabalho, também é avaliado a influência do índice de vazios na retenção e na resistência de solos não saturados. Além disso, um modelo constitutivo hidráulico para solos multimodais é desenvolvido e apresentado. Os principais resultados da pesquisa permitem relacionar o comportamento físico, mecânico e hidráulico dos solos a partir da modalidade que eles apresentam, evidenciando uma possível aplicação prática que está sujeita a maiores validações, uma vez que fenômenos mais complexos como colapso, expansão e histerese não foram contemplados neste estudo. Apesar disso, pelas funções matemáticas e exemplos apresentados, acredita-se que a pesquisa desenvolvida possa contribuir para a difusão e a popularização de conceitos da mecânica dos solos não saturados, permitindo o uso de modelos de retenção para obter uma previsão do comportamento de resistência de solos no estado não saturado.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Proper characterization of the shear strength properties of unsaturated soils is essential for addressing various geotechnical problems, including the evaluation of foundation bearing capacity, the determination of the stability of natural slopes and dam embankments, and the design of retaining structures. Experimental determination of unsaturated shear strength is generally expensive, time-consuming, and challenging. However, since the shear strength of unsaturated soils is strongly related to the moisture content in the medium, as well as to suction and the material’s retention properties, it is possible to infer that the shear strength of an unsaturated soil can be estimated from the Soil-Water Retention Curve. Thus, within this research framework, this study proposes new models for predicting the shear strength of unimodal and multimodal unsaturated soils. The proposed predictive models are based on the modified Mohr-Coulomb failure envelope for unsaturated soils, the soil-water retention function, and the parameters of effective shear strength, cohesion, and friction angle. Based on this, new models of unsaturated shear strength surfaces and unsaturated cohesion are also defined. Some applications of these models are presented, showing good fit and representation in relation to experimental data from the literature. This study also evaluates the influence of the void ratio on the retention and strength of unsaturated soils. Additionally, a constitutive hydraulic model for multimodal soils is developed and presented. The main results of the research allow us to relate the physical, mechanical, and hydraulic behavior of soils based on the modality they present, highlighting a possible practical application that is subject to further validation as more complex phenomena such as collapse, expansion, and hysteresis were not considered in this study. Despite this, through the mathematical functions and examples presented, the research can contribute to disseminating and popularizing concepts of unsaturated soil mechanics, allowing retention models to predict the strength behavior of soils in an unsaturated state.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em GeotecniaCavalcante, André Luís BrasilZornberg, Jorge GabrielSousa, Patrícia Figuereido de2024-11-13T19:53:48Z2024-11-13T19:53:48Z2024-11-132024-08-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSOUSA, Patrícia Figuereido de. Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais. 2024. 213 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.http://repositorio.unb.br/handle/10482/50908porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2025-03-20T15:47:24Zoai:repositorio.unb.br:10482/50908Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2025-03-20T15:47:24Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
A constitutive model for predicting unsaturated shear strength using the soil-water retention curve of unimodal and multimodal soils
title Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
spellingShingle Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
Sousa, Patrícia Figuereido de
Solos não saturados
Resistência ao cisalhamento
Curva de retenção
Envoltória de Mohr-Coulomb
title_short Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
title_full Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
title_fullStr Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
title_full_unstemmed Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
title_sort Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais
author Sousa, Patrícia Figuereido de
author_facet Sousa, Patrícia Figuereido de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cavalcante, André Luís Brasil
Zornberg, Jorge Gabriel
dc.contributor.author.fl_str_mv Sousa, Patrícia Figuereido de
dc.subject.por.fl_str_mv Solos não saturados
Resistência ao cisalhamento
Curva de retenção
Envoltória de Mohr-Coulomb
topic Solos não saturados
Resistência ao cisalhamento
Curva de retenção
Envoltória de Mohr-Coulomb
description Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2024.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-11-13T19:53:48Z
2024-11-13T19:53:48Z
2024-11-13
2024-08-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SOUSA, Patrícia Figuereido de. Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais. 2024. 213 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
http://repositorio.unb.br/handle/10482/50908
identifier_str_mv SOUSA, Patrícia Figuereido de. Modelo constitutivo para a previsão da resistência ao cisalhamento não saturada usando a curva de retenção de água de solos uni e multimodais. 2024. 213 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2024.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/50908
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1839083301063622656

Similar Items