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Tipo do documento: Dissertação
Título: Comportamento dinâmico em barragem de terra: um estudo comparativo de diferentes abordagens de análises sísmicas
Título(s) alternativo(s): Dynamic behavior of an earth dam: a comparative study of different seismic analysis approaches
Autor: Garcia, Laís dos Santos 
Primeiro orientador: Sieira, Ana Cristina Castro Fontenla
Primeiro membro da banca: Menezes Filho, Armando Prestes de
Segundo membro da banca: Lima, Bruno Teixeira
Terceiro membro da banca: Carvalho, Ana Cristina Malheiros Gonçalves
Quarto membro da banca: Ortigão, José Alberto Ramalho
Resumo: As solicitações devido às ações sísmicas em barragens de terra são em geral consideradas de pequena duração, no entanto, estes movimentos provocam deformações consideráveis que, aliados a outros gatilhos atuantes na barragem, podem originar recalques, trincas, redução de parâmetros de resistência e liquefação. Este trabalho pretende avaliar, sob a perspectiva da análise dinâmica, os efeitos da ação sísmica em uma barragem de terra com finalidade de contenção de sedimentos, localizada no estado de São Paulo. Para desenvolvimento dos estudos, foram recebidos dados gerais da Barragem X, como instrumentação, investigações de campo e laboratório, levantamentos topográficos e documentos mais atualizados da barragem e assim foi possível determinar uma seção crítica de análise e os parâmetros geotécnicos do modelo numérico. A modelagem do comportamento tensão x deformação do solo foi desenvolvida a partir do software Plaxis, considerando os modelos constitutivos Mohr Coulomb e Hardening Soil para representar o comportamento dos materiais constituintes da barragem. Durante a análise sísmica dinâmica, o Plaxis calcula a propagação de ondas sísmicas através do meio, considerando reflexões, amortecimento e deformações não lineares. O programa utiliza integração passo a passo no tempo para resolver as equações diferenciais do sistema dinâmico e considera amortecimento de Rayleigh para representar dissipação de energia. Para representar o efeito da ação sísmica, foi inserido na base do modelo de elementos finitos um acelerograma artificial, compatível com a sismicidade provável da região. O acelerograma foi produzido pelo programa SeismoArtif, que utiliza técnicas de modelagem estocástica para criar registros sísmicos que podem ser utilizados em análises dinâmicas. Dessa forma, considerando a influência da ação sísmica, foram analisadas as deformações e determinados os fatores de segurança obtidos pelo método de redução de resistência. Por fim, esses resultados foram comparados com os fatores de segurança obtidos por análises pseudo-estáticas.
Abstract: Seismic loads on earth dams are generally considered to be of short duration; however, such movements can induce significant deformations which, when combined with other triggering factors acting on the dam, may lead to settlements, cracking, reduction of strength parameters, and even liquefaction. This study aims to assess, from a dynamic analysis perspective, the effects of seismic loading on an earth dam built for sediment containment purposes, located in the state of São Paulo, Brazil. For the development of the analyses, general data from dam "X" were obtained, including instrumentation records, field and laboratory investigations, topographic surveys, and the most recent technical documentation. Based on this information, a critical cross-section and the geotechnical parameters for the numerical model were defined. The stress-strain behavior of the soil was modeled using Plaxis software, considering the Mohr-Coulomb and Hardening Soil constitutive models to represent the materials that make up the dam. During the dynamic seismic analysis, Plaxis calculates the propagation of seismic waves through the medium, taking into account reflections, damping, and nonlinear deformations. The software solves the system’s differential equations using step-by-step time integration and incorporates Rayleigh damping to simulate energy dissipation. To represent seismic action, an artificial accelerogram compatible with the probable seismicity of the region was applied at the base of the finite element model. The accelerogram was generated using SeismoArtif software, which applies stochastic modeling techniques to produce seismic records suitable for dynamic analyses. The resulting deformation patterns and safety factors were assessed using the strength reduction method. Finally, these results were compared to safety factors obtained through pseudo-static analyses.
Palavras-chave: Engenharia civil
Engenharia geotécnica
Barragens de terra
Ondas sísmicas
Método dos elementos finitos
Civil engineering
Geotechnical engineering
Earth dams
Seismic waves
Finite element method
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: GARCIA, Laís dos Santos. Comportamento dinâmico em barragem de terra: um estudo comparativo de diferentes abordagens de análises sísmicas. 2025. 109 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2025.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24665
Data de defesa: 30-Jun-2025
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil



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