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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17276| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Análise unificada dos critérios de resistência de geomateriais em ensaios triaxiais e de cisalhamento direto |
| Título(s) alternativo(s): | Unified analysis of the geomaterials strength criteria in triaxial and direct shear tests |
| Autor: | Fernandes, Lucas Rodrigues  |
| Primeiro orientador: | Menezes Filho, Armando Prestes de |
| Segundo orientador: | Sieira, Ana Cristina Castro Fontenla |
| Primeiro membro da banca: | Feijó, Rogério Luiz |
| Segundo membro da banca: | Soares, Antonio Claudio |
| Resumo: | O presente trabalho objetiva investigar a ruptura de materiais geológicos, do ponto de vista das envoltórias de resistência, sob a ótica dos sistemas complexos. Mais precisamente, dados provenientes de ensaios de laboratório de cisalhamento direto e triaxiais em solos moles, areais e brita para lastro rodoviário (reforçados ou não com geogrelhas) são analisados, adotando-se expressões matemáticas em lei de potência, características de fenômenos críticos (fractais). Além disso, postula-se um critério de resistência unificado, aplicável aos resultados dos ensaios laboratoriais, para as diversas trajetórias de carregamentos e tipos de materiais analisados. A equação unificada, aplicada à análise da resistência de materiais rochosos e sedimentares, mostrou-se adequada aos materiais analisados, e seu coeficiente de correlação muito próximo da unidade. Comparada aos critérios empíricos propostos por diversos autores, a relação sugerida apresentou-se mais geral, produzindo resultados similares, quando aplicada aos materiais particulares estudados nesta pesquisa. Investigou-se, ainda, a melhor forma de se representar os resultados de resistência experimentais. Neste sentido, partindo-se da expressão proposta, chegou-se a uma representação mais simples e elementar dos resultados de resistência experimentais, bem como dos próprios critérios de resistência empíricos não lineares propostos na literatura técnica. Por conseguinte, a transformação de leis de resistência mecânica não-lineares em representações universais lineares mais simples deixa transparecer o enorme potencial de aplicação de expressões matemáticas em leis de potência a fenômenos de degradação e ruptura de geomateriais, os quais são regidos por uma estruturação dinâmica espaço-temporal invariante por escala (fractal). No entanto, devido ao número reduzido de resultados experimentais, não foi possível definir com exatidão o real significado físico dos parâmetros que compõem a equação proposta. |
| Abstract: | The present work aims to investigate the rupture of geological materials, from the point of view of resistance envelopes, from the perspective of complex systems. More precisely, data from laboratory tests of direct and triaxial shear in soft, sandy and gravel for road ballast (reinforced or not with geogrids) are analyzed, adopting mathematical expressions in power law, characteristics of critical phenomena (fractals). In addition, a unified resistance criterion is applied, applicable to the results of laboratory tests, for the different loading paths and types of materials analyzed. The unified equation, applied to the analysis of the resistance of rocky and sedimentary materials, proved to be adequate to the analyzed materials, and its correlation coefficient very close to the unit. Compared to the empirical criteriaproposed by several authors, the suggested relationship was more general, producing similar results, when applied to the particular materials studied in this research. We also investigated the best way to represent the results of experimental resistance. In this sense, starting from the proposed expression, we arrived at a simpler and elementary representation of the experimental resistance results, as well as the empirical nonlinear resistance criteria proposed in the technical literature. Consequently, the transformation of non-linear mechanical resistance laws into simpler linear universal representations reveals the enormous potential of applying mathematical expressions in power laws to geomaterial degradation and rupture phenomena, which are governed by a dynamic structure space-time invariant by scale (fractal). However, due to the reduced number of experimental results, it was not possible to define exactly the real physical meaning of the parameters that make up the proposed equation. |
| Palavras-chave: | Civil engineering Strength of materials Shear Geology Engenharia civil Resistência de materiais Cisalhamento Geologia |
| Área(s) do CNPq: | ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
| Citação: | FERNANDES, Lucas Rodrigues. Análise unificada dos critérios de resistência de geomateriais em ensaios triaxiais e de cisalhamento direto. 2021. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17276 |
| Data de defesa: | 15-Abr-2021 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Civil |
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