A tridimensional finite element approach to model a tunnel with shotcrete and precast concrete
Este artigo apresenta um procedimento para a simulação numérica por elementos finitos tridimensionais do processo de escavação de um túnel com revestimento em concreto. O comportamento do maciço rochoso é representado pela lei viscoplástica de Perzyna. O concreto, projetado ou pré-moldado, é modelad...
| Autores: | , , |
|---|---|
| Formato: | artículo |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UFRGS |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:www.lume.ufrgs.br:10183/143710 |
| Acesso em linha: | http://hdl.handle.net/10183/143710 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | Túneis Simulação numérica Elementos finitos Viscoelasticidade Viscoplasticidade Finite elements Tunnel Viscoelasticity Viscoplasticity ANSYS |
| Resumo: | Este artigo apresenta um procedimento para a simulação numérica por elementos finitos tridimensionais do processo de escavação de um túnel com revestimento em concreto. O comportamento do maciço rochoso é representado pela lei viscoplástica de Perzyna. O concreto, projetado ou pré-moldado, é modelado como um material viscoelástico através das cadeias de Maxwell e Kelvin. As simulações por elementos finitos são realizadas pela incorporação de sub-rotinas dos modelos viscoelásticos para o concreto no programa ANSYS. O método para simular a escavação do túnel é pela ativação e desativação de elementos em etapas sucessivas. Na primeira parte do artigo duas validações do modelo são apresentadas. A solução analítica e a obtida pelo programa ANSYS, para a deformação alcançada após a estabilização, são comparadas para um túnel sem revestimento. Os resultados para um túnel revestido, considerando o maciço viscoplástico e o revestimento elástico, são comparados com os valores determinados pelo programa GEOMEC91. Na segunda parte, o mesmo túnel é analisado, considerando o revestimento de concreto viscoelástico, conforme os modelos das cadeias de Maxwell e Kelvin. Finalmente, é modelado o túnel experimental de Kielder, para o qual dados medidos in situ estão disponíveis. |
|---|