Desenvolvimento de técnicas de simulação para interação dinâmica solo-estrutura aplicadas à modelagem da resposta de fundações de instalações para Nano-ciência e laboratórios de luz síncrotron, fase 2

Resumo

O presente projeto de pós-doutorado em andamento envolve o desenvolvimento de uma série de modelos numéricos para descrever a resposta dinâmica de fundações interagindo com o solo. O trabalho é motivado pela necessidade e modelar e entender o comportamento dinâmico de fundações como as que estão sendo consideradas para a construção da nova fonte brasileira de luz síncrotron, o Projeto Sirius. Os limites de amplitude de vibração exigidos para o funcionamento adequado dos anéis de luz síncrotron são muito estreitos, e uma compreensão adequada do comportamento dinâmico de sua fundação é fundamental para o sucesso do projeto. Em particular, o presente projeto BEPE trata da formulação de modelos de estacas e grandes grupos de estacas. Esta é uma componente fundamental do projeto de pesquisa, uma vez que os projetos mais bem-sucedidos de fundações para a instalação de laboratórios de luz síncrotron são baseados em fundações rasas apoiadas em grandes grupos de estacas. Inicialmente, o autor formulará um modelo simplificado 1D para representar as propriedades de propagação de onda de uma estaca como se ela fosse uma linha dentro do solo. Um levantamento das condições em que essa hipótese é razoável precisa ser feito. Neste estágio, a experiência do Prof. Rajapakse, o supervisor no exterior, será crucial para evitar que qualquer característica relevante do problema seja negligenciada. Ele poderá formular os testes adequados a serem conduzidos para verificar a precisão do novo modelo 1D. Em seguida, o trabalho progredirá para o estudo de duas estacas interagindo entre si. Este modelo poderá ser comparado com outras fontes da literatura para os casos-limite de estacas longas, estacas rígidas, ou estacas sob carga estática. O caso geral de estacas longas ou curtas, rígidas ou flexíveis, e que levam em conta os efeitos de inércia na interação entre solo e estaca atualmente somente podem ser obtidos com o modelo proposto na literatura pelo Prof. Rajapakse. Atualmente não é completamente entendido quais desses efeitos são relevantes ou não na interação entre duas estacas. Esse estudo permitirá ao autor entender os parâmetros mais importantes que governam o problema de interação entre duas estacas e fornecerá idéias essenciais para o próximo passo. Finalmente, a próxima extensão do modelo será o estudo de grupos de estacas. Este modelo considerará as propriedades de propagação de onda e absorção de energia de cada estaca agindo individualmente ou em um grupo. O modelo considerará o meio circundante como sendo estratificado e transversalmente isotrópico, para uma representação realística do solo. Diferentemente de um modelo de Elementos Finitos, esse modelo será capaz de satisfazer a condição de radiação de Sommerfeld para meios ilimitados. Diferentemente de um modelo por Elementos de Contorno, este modelo será computacionalmente eficiente. (AU)