Modelo constitutivo NorSand aplicado à areia de duna de Natal
| dc.contributor.advisor | Santos Júnior, Olavo Francisco dos | |
| dc.contributor.advisor-co1 | Freitas Neto, Osvaldo de | |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0001-9488-4123 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6335708403185496 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-7552-6646 | pt_BR |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/1573496204231636 | pt_BR |
| dc.contributor.author | Araújo, Plenyo Nahen Gonzaga | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/4544020901975402 | pt_BR |
| dc.contributor.referees1 | França, Fagner Alexandre Nunes de | |
| dc.contributor.referees1ID | https://orcid.org/0000-0002-8113-622X | pt_BR |
| dc.contributor.referees1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6854485206744906 | pt_BR |
| dc.contributor.referees2 | Severo, Ricardo Nascimento Flores | |
| dc.date.accessioned | 2022-11-17T21:56:56Z | |
| dc.date.available | 2022-11-17T21:56:56Z | |
| dc.date.issued | 2022-08-31 | |
| dc.description.abstract | The study of soil behavior is essential for successful disaster prevention and mitigation, as mass movements may occur in catastrophic proportions, leading to many failures, deaths, and significant financial losses. A flow slide occurred in Natal, Brazil, and raised the demand for evaluating the Natal dune sand's behavior regarding the susceptibility to static liquefaction. For this purpose, a numerical investigation was performed through a constitutive modeling approach. The present work aims to evaluate the performance of the NorSand model by assessing the Natal dune sand behavior under different conditions of drainage and state. NorSand is a model based on Critical State Soil Mechanics, using the state parameter as a reference for the model properties. The model parameters were obtained by 16 triaxial compression tests, varying pressure, state, and drainage conditions. The validation of the model was accomplished by comparison between laboratory tests and numerical simulations. A parametric analysis of undrained tests was carried out in order to fit the numerical curves to this drainage condition. The void ratio of loose sands was also varied. In addition, triaxial tests were simulated on samples subjected to intermediate stresses. Moreover, numerical simulations with confining pressure p´ = 100 kPa in contractive samples were confronted with the MohrCoulomb response. The model calibration showed a satisfactory response in comparison to the real lab tests. The parametric analysis evaluated the influence of some model properties in undrained conditions. The stress-dilatancy and hardening properties indicated a large influence on curves. The void ratio variation on loose samples showed the development of static liquefaction until the soil presented total strength loss. Simulations with intermediate stresses showed the expected behavior to these stress conditions, and confirmed the validation of the model. In addition, the comparison between NorSand and Mohr-Coulomb models presented the sophistication of an elastoplastic model regarding simpler theories when submitted to the same conditions. In drained conditions, the stress-strain curve indicates a similar ending behavior between both models, but the similarities are restrained to this curve. In undrained conditions, the Morh-Coulomb model shows unrealistic outcomes regarding static liquefaction. | pt_BR |
| dc.description.resumo | O estudo do comportamento dos solos é fundamental para o êxito na prevenção e mitigação de desastres. Isto porque os movimentos de massa ocorrem em proporções catastróficas, levando a prejuízos materiais e até perda de vidas. A ocorrência de um fluxo de massa despertou a necessidade de avaliar o comportamento da areia de duna de Natal quanto à suscetibilidade à liquefação estática. Para isso, foi realizada uma investigação numérica utilizando um modelo constitutivo elastoplástico. O presente trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho do modelo NorSand na análise do comportamento da areia de duna de Natal em diferentes condições de drenagem e estado do solo. O NorSand é um modelo baseado na Mecânica dos Solos dos Estados Críticos, cujo parâmetro de estado referencia as propriedades do modelo. A obtenção dos parâmetros foi conduzida através da análise dos resultados de 16 ensaios de compressão triaxial submetidos a diferentes condições de confinamento, compacidade e drenagem. A validação do modelo foi realizada por meio da comparação com os ensaios de laboratório. A parametrização em ensaios não-drenados foi realizada com vistas ao melhor ajuste das curvas nessa condição, bem como uma análise da variação do índice de vazios em areias fofas. Além disso, foram simulados ensaios triaxiais em amostras submetidas a tensões intermediárias. As curvas resultantes dos ensaios drenados e não-drenados com pressão de confinamento de 100 kPa em amostras contrativas foram comparadas com os resultados do modelo Mohr-Coulomb. A calibração dos parâmetros do modelo permitiu o ajuste razoável das curvas dos ensaios simulados em comparação aos ensaios reais. A parametrização avaliou a influência das propriedades do modelo na condição não-drenada, de modo que as propriedades relacionadas ao estado de tensões e ao endurecimento plástico indicaram maior influência nas curvas. A variação do índice de vazios em amostras fofas apresentou a ocorrência de liquefação estática até atingir a condição de perda total da resistência. As simulações adotando tensões intermediárias apresentaram o comportamento esperado do solo quando submetido a esses valores de tensão, bem como constataram a validação do modelo. Além disso, foi observado o refinamento do modelo NorSand frente ao Mohr-Coulomb, para as mesmas condições de estado, drenagem e confinamento. A curva tensão-deformação das simulações drenadas identifica o comportamento final similar para os modelos, mas a semelhanças se restringem somente a essa situação. Na condição não-drenada, o modelo Mohr-Coulomb apresenta resultados irreais para a ocorrência de liquefação estática. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | ARAÚJO, Plenyo Nahen Gonzaga. Modelo constitutivo NorSand aplicado à areia de duna de Natal. Orientador: Olavo Francisco dos Santos Júnior. 2022. 99f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49790 | |
| 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 | pt_BR |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.subject | Engenharia civil | pt_BR |
| dc.subject | Modelo Norsand | pt_BR |
| dc.subject | Areia | pt_BR |
| dc.subject | Modelo elastoplástico | pt_BR |
| dc.subject | Estado crítico | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | pt_BR |
| dc.title | Modelo constitutivo NorSand aplicado à areia de duna de Natal | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
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