Behavior of retaining structure composed of nails and anchors
| Autor: | Silva, Emerson Batista |
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| Přispěvatelé: | Silva, Rafael Cerqueira |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UnB Universidade de Brasília (UnB) instacron:UNB |
| Popis: | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2022. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Estabilização de escavações profundas representam um desafio para a engenharia geotécnica, principalmente quando se associa elementos com distintos mecanismos de funcionamento. Neste contexto, foi avaliado o desempenho de uma estrutura de contenção composta por grampos e de sua associação com ancoragens, por meio de análises analíticas e numéricas. A simulação numérica foi realizada a partir da validação do modelo capaz de reproduzir as tensões e deformações observadas em monitoração de uma escavação grampeada, em solo sobreadensado. Com o modelo validado, foi proposto um solo grampeado e seu posterior reforço com ancoragens. A priori, avaliou-se a influência do histórico de tensões do solo no estado de tensões e deformações do solo grampeado idealizado. Em seguida, considerando o solo normalmente adensado, ao final da escavação grampeada foram instaladas ancoragens com diferentes configurações. Foram adotadas cargas de trabalho capazes de contrapor os deslocamentos da escavação grampeada e outras com valor baixo para alterá-los minimamente. Outras configurações das estruturas de contenção mista foram analisadas, tais como, diferentes posições dos bulbos de ancoragem em relação à massa grampeada e inclinações das ancoragens e do faceamento. Ademais, foram realizadas análises analíticas integradas, para verificar os fatores de segurança, obtidos por análises de estabilidade convencionais, considerando valores de trações dos grampos obtidos utilizando os métodos clássicos de Rankine e Coulomb. Os resultados mostraram que, independentemente das configurações do sistema de contenção, seu comportamento é controlado pela redistribuição das tensões promovidas pelas ancoragens. Entretanto, há influência de outros aspectos, tais como processo executivo e características dos materiais e do maciço escavado. Assim, recomendasse que esse tipo de estrutura não seja analisado de maneira simples por métodos de equilíbrio limite. A depender das tensões e deformações promovidas pelas ancoragens, as trações mobilizadas nos grampos podem ser mantidas ou anuladas, levando à sub ou superestimativa da condição de estabilidade da escavação. Stabilization of deep excavations represents a challenge for geotechnical engineering, especially when elements with different functioning mechanisms are associated. In this context, the performance of a retaining structure composed of nails and their association with anchors was evaluated through analytical and numerical analyses. The numerical simulation was performed from the validation of the model capable of reproducing the stresses and strains observed in the monitoring of a nailed excavation in an over consolidated soil. With the model validated, a soil nailed and its subsequent reinforcement with anchors was proposed. At first, the influence of the soil stress history on the stress and strain state of the idealized soil nailed was evaluated. Then, considering the normally consolidated soil, anchors with different configurations were installed at the end of the nailed excavation. Working loads were adopted to counteract the displacements of the nailed excavation and others with low value to alter them minimally. Other configurations of the mixed retaining structures were analyzed, such as different positions of the anchor bulb in relation to the nailed mass and inclinations of the anchors and facing. In addition, integrated analytical analyses were performed to verify the safety factors, obtained by conventional stability analyses, considering values of the nails tension loads obtained using the Rankine and Coulomb methods. The results showed that, regardless of the retaining system configurations, its behavior is controlled by the stress redistribution promoted by the anchors. However, there is the influence of other aspects, such as the construction process and the characteristics of the materials and the excavated massive. Thus, it is recommended that this type of structure should not be analyzed in a simple way by limit equilibrium methods. Depending on the stresses and strains caused by the anchors, mobilized tensions in the nails can be maintained or annulled, leading to under or overestimation of the stability condition of the excavation. |
| Databáze: | OpenAIRE |
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