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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21541
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Influência da rugosidade da encosta no estudo de queda de blocos utilizando-se a Teoria do Caos |
Título(s) alternativo(s): | Influence of slope roughness in the study of rockfalls using Chaos Theory |
Autor: | Santos, Samara Cristina Cordeiro dos |
Primeiro orientador: | Menezes Filho, Armando Prestes de |
Segundo orientador: | Sieira, Ana Cristina Castro Fontenla |
Primeiro membro da banca: | Lima, Bruno Teixeira |
Segundo membro da banca: | Soares, Antonio Claudio |
Resumo: | O movimento de massa do tipo queda de blocos em encostas rochosas tem se tornado um fenômeno bastante complexo e pouco estudado, envolvendo elevada velocidade e energia cinética. Geralmente, ocorre de forma repentina e sem indícios de movimentação. Devido a diferentes parâmetros que podem influenciar no resultado final, tais como a geometria dos blocos e da encosta, rugosidade da superfície, velocidade angular dos blocos durante o lançamento, e os coeficientes de restituição dos materiais envolvidos no processo, é extremamente difícil analisar este fenômeno, além de prever as trajetórias e alcances dos blocos ao longo da encosta. Dessa forma, este projeto de pesquisa tem como objetivo, compreender cada vez mais os fatores condicionantes e a susceptibilidade de ocorrência desse fenômeno. Para isso, serão estudados dois casos de perfis da encosta, convexa e côncava, analisando as influências da rugosidade através da distribuição probabilística da localização final dos blocos rochosos neste tipo de movimento de massa. Assim sendo, será aplicada a teoria do caos, a partir de simulações numéricas utilizando o software RocFall 8.018. Esta teoria, estudada e executada por Ignacio (2019), Ribeiro (2020) e Araujo (2021), trata de sistemas não lineares, em que uma pequena mudança nas condições iniciais de um evento, pode trazer consequências enormes e imprevisíveis na prática a longo prazo, o que ocorre de fato em eventos de queda de blocos. Os resultados mostraram que a teoria do caos pode ser aplicada para a análise do fenômeno de queda de blocos, destacando que os diferentes tipos de rugosidades das superfícies das encostas influenciam, significativamente, no comportamento fracamente ou fortemente caótico. Os estudos indicam, tanto para o perfil convexo quanto para o côncavo, que quanto maior o valor da rugosidade, maior a dissipação de energia do sistema bloco – encosta, sugerindo, portanto, um comportamento fracamente caótico (complexo) ao sistema. Portanto, pode-se confirmar a importância deste parâmetro para a compreensão do fenômeno de queda de blocos, podendo adequar eventuais projetos de mitigação de risco para este tipo de cenário. |
Abstract: | Mass movement such as falling blocks on rocky slopes has become a very complex and poorly studied phenomenon, involving high velocity and kinetic energy. It usually occurs suddenly and without signs of movement. Due to different parameters that can influence the final result, such as the geometry of the blocks and the slope, surface roughness, angular velocity of the blocks during launching, and the coefficients of restitution of the materials involved in the process, it is extremely difficult to analyze this phenomenon, in addition to predicting the trajectories and ranges of the blocks along the slope. Thus, this research project aims to increasingly understand the conditioning factors and the susceptibility of occurrence of this phenomenon. For this, two cases of slope profiles, convex and concave, will be studied, analyzing the influences of roughness through the probabilistic distribution of the final location of the rock blocks in this type of mass movement. Therefore, chaos theory will be applied, based on numerical simulations using the RocFall 8.018 software. This theory, studied and implemented by Ignacio (2019), Ribeiro (2020) and Araujo (2021), deals with non-linear systems, in which a small change in the initial conditions of an event can bring enormous and unpredictable consequences in long-term practice. term, which actually occurs in block fall events. The results showed that chaos theory can be applied for the analysis of the phenomenon of falling blocks, highlighting that the different types of roughness of the surfaces of the slopes significantly influence the behavior weakly or strongly chaotic. The studies indicate, for both the convex and the concave profiles, that the higher the roughness value, the greater the energy dissipation of the block - slope system, suggesting, therefore, a weakly chaotic (complex) behavior to the system. Therefore, it can be confirmed the importance of this parameter for the understanding of the phenomenon of falling blocks, and may adapt any risk mitigation projects for this type of scenario. |
Palavras-chave: | Engenharia civil Taludes (Mecânica do solo) Deslizamentos (Geologia) Aspereza de superfície Comportamento caótico nos sistemas Civil engineering Slopes (Soil mechanics) Landslides Surface roughness Chaotic behavior in systems |
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: | SANTOS, Samara Cristina Cordeiro dos. Influência da rugosidade da encosta no estudo de queda de blocos utilizando-se a Teoria do Caos. 2023. 131 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21541 |
Data de defesa: | 30-Nov-2023 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Civil |
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