Desenvolvimento de equipamento laboratorial para estudo da resposta do solo de aterro de encontros de pontes integrais sujeitos a movimentos laterais cíclicos
dc.contributor.advisor | Costa, Yuri Daniel Jatobá | |
dc.contributor.advisor-co1 | Costa, Carina Maia Lins | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6483888857335060 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/6737841388506901 | pt_BR |
dc.contributor.author | Lima, Ana Carolina Lira de | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/3747371913156937 | pt_BR |
dc.contributor.referees1 | Lavoie, Fernando Luiz | |
dc.contributor.referees2 | Araújo, Silvia Cristina Justo Fernandes Nobre de | |
dc.date.accessioned | 2024-10-30T20:23:03Z | |
dc.date.available | 2024-10-30T20:23:03Z | |
dc.date.issued | 2024-03-27 | |
dc.description.abstract | This work aims at presenting and discussing the development and validation of a laboratory equipment designed to model the response of a soil subjected to cyclic lateral displacements. The equipment included, a steel testing box capable of containing a maximum volume of soil with dimensions of 300 x 300 x 350 mm. The box is instrumented with pressure and displacement transducers, connected to a low-cost data acquisition system developed with open-source hardware and software. One of the walls of the testing box is able to apply cyclic rotational or translational displacements in the soil mass, in order to simulate the behavior of the backfill soil of an integral bridge abutment subjected to temperature fluctuations. The soils selected for the tests were a pure sand and a gravel. Lateral pressure variations in the soil were obtained using miniature pressure sensors installed on the face of the movable wall in contact with the soil. Settlements on the soil surface and deformation fields within the soil mass were obtained with the digital image correlation (DIC) technique. The images were recorded from a transparent side wall of the testing box and were processed using the Ncorr algorithm. The tests with the laboratory models were divided into two stages: preliminary tests, for the validation of the equipment and the developed data acquisition system, and definitive tests, for the general evaluation of the soil behavior under cycling. The results of the preliminary tests revealed the excellent performance of the equipment for tests with pure sand backfill, subjected to rotational movements around the base. The low-cost data acquisition system produced reading errors of magnitudes similar to those of commercial data acquisition systems. The results of the definitive tests revealed a significant increase of the maximum lateral earth pressures since the first cycles and the occurrence of large surficial settlements adjacent to the movable wall as well as surface heave at greater distances from the movable wall. Volumetric and shear strains in the soil increased with the increase of the lateral displacement amplitude. The results indicated that cumulative plastic strains in the soil reduced gradually with the cycles, which suggests that the soil remained within plastic shakedown. | pt_BR |
dc.description.resumo | Este trabalho tem por objetivo apresentar e discutir o desenvolvimento de um equipamento laboratorial concebido para modelar a resposta de solos submetidos a deslocamentos laterais cíclicos. O equipamento inclui uma caixa, em aço, com capacidade de conter um volume máximo de solo de 300 x 300 x 350 mm de dimensões. A caixa é instrumentada com transdutores de pressão e deslocamento, cujos dados são coletados por um sistema próprio de aquisição de dados, de baixo custo, desenvolvido com hardware e software abertos. Uma das faces da caixa de ensaios é móvel e permite a imposição de deslocamentos laterais de rotação ou translação de forma cíclica sobre o solo contido, de modo a simular o comportamento de aterros de encontros de ponte integral quando a estrutura é sujeita a movimentação cíclica por conta de flutuações de temperatura. Uma areia pura e um pedregulho foram selecionados para os ensaios. Variações de pressão lateral no solo foram medidas por meio de sensores de pressão em miniatura instalados na face da parede móvel em contato com o solo. Recalques na superfície do solo e campos de deformações no interior do solo foram obtidos por meio da técnica de correlação digital de imagens (CID). Capturadas a partir de uma face lateral transparente da caixa de ensaios, as imagens foram processadas no algoritmo Ncorr. Os testes com os modelos laboratoriais foram divididos em duas etapas: ensaios preliminares, para a validação do equipamento e do sistema de aquisição de dados construído, e ensaios definitivos, para a avaliação geral do comportamento do solo sob ciclagem. Os resultados dos ensaios preliminares mostraram excelente desempenho do equipamento para ensaios com areia pura sujeita a movimentos de rotação da parede ao redor da base. O sistema de aquisição de baixo custo confeccionado produziu erros de leituras comparáveis aos de sistemas de aquisição de dados comerciais. Os resultados dos ensaios definitivos revelaram um aumento significativo das tensões laterais máximas já nos primeiros ciclos e o surgimento de recalques superficiais exagerados no solo adjacente à parede móvel, além de uma discreta elevação superficial do solo em maiores distâncias. As deformações volumétricas e cisalhantes no solo aumentaram com o aumento da amplitude dos deslocamentos laterais. Os resultados indicaram que as deformações plásticas acumuladas reduziram gradualmente com os ciclos, sugerindo que o solo permaneceu em shakedown plástico. | pt_BR |
dc.identifier.citation | LIMA, Ana Carolina Lira de. Desenvolvimento de equipamento laboratorial para estudo da resposta do solo de aterro de encontros de pontes integrais sujeitos a movimentos laterais cíclicos. Orientador: Dr. Yuri Daniel Jatobá Costa. 2024. 147f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60461 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Ponte integral | pt_BR |
dc.subject | Encontro de ponte | pt_BR |
dc.subject | Modelagem física | pt_BR |
dc.subject | Sistema de aquisição de dados | pt_BR |
dc.subject | Empuxo de terra | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de equipamento laboratorial para estudo da resposta do solo de aterro de encontros de pontes integrais sujeitos a movimentos laterais cíclicos | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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