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Título: Um estudo dinâmico de uma barragem arco gravidade considerando as juntas de contração
Título(s) alternativo(s): A dynamic study of an arch-gravity dam considering contraction joints
Autor(es): Santos, Anderssen Barbosa dos
Orientador(es): Abdalla Filho, João Elias
Palavras-chave: Barragens de concreto
Dinâmica - Análise
Método dos elementos finitos
Juntas (Engenharia)
Engenharia civil
Concrete dams
Dynamics - Analysis
Finite element method
Joints (Engineering)
Civil engineering
Data do documento: 28-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SANTOS, Anderssen Barbosa dos. Um estudo dinâmico de uma barragem arco gravidade considerando as juntas de contração. 2018. 129 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018.
Resumo: As barragens de arco gravidade em concreto compactado com rolos têm a estabilidade e segurança controladas por tensões. São construídas como blocos separados por juntas de contração verticais preenchidas com argamassa. Nesta contribuição, um estudo é conduzido para investigar a resposta sísmica de uma barragem arco gravidade de concreto compactado com rolos, incluindo as juntas de contração e a interação barragem-reservatório-fundação. Para este propósito é considerado uma barragem arco-gravidade, em estudo preliminar, a ser construída em uma zona sísmica da Turquia. As juntas de contração são consideradas em um comportamento linear, onde as propriedades elásticas do preenchimentos das juntas trazem uma redução à rigidez do arco. A Interação Fluido-Estrutura (FSI) é considerada modelando o reservatório com elementos acústicos, com as pressões dinâmicas obtidas pela aproximação Euleriana. Considerando uma malha refinada obtida em um estudo de convergência das tensões verticais no contato barragem fundação e a análise de freqüencias naturais do corpo da estrutura da barragem. A interação barragem-reservatório é primeiramente validada em análise de modos de vibração e frequências naturais. Em seguida, uma investigação abrangente das características sísmicas do sistema de barragem-reservatório-fundação de barragem de concreto arco-gravidade é realizada com base em uma análise dinâmica tridimensional. Os resultados apresentam a influência da descontinuidade das juntas de contração nos deslocamentos e tensões obtidos em uma análise sísmica. Essas informações são importantes no projeto de barragens, definindo o dimensionamento do concreto, distribuição de resistências no corpo da estrutura, bem como na avaliação da estabilidade e segurança.
Abstract: The arch-gravity dams in roller-compacted concrete have stability and safety controlled by stresses. They are constructed as blocks separated by vertical contraction joints filled with mortar.In this contribution, a study is conducted to investigate the seismic response of a rolled compacted concrete arch gravity dam due to seismic loads, including the contraction joints and dam-reservoir-foundation interaction. To this purpose is considered an arch gravity dam, in preliminary study, to be built in a seismic zone of Turkey. The contraction joints are considered in a linear behavior, where the elastic properties of joints infills brings a reduction to the arch stiffness. The FluidStructure Interaction (FSI) is considered by modeling the reservoir with acoustic elements with the dynamic pressures obtained by the Eulerian approach. Considering a refined mesh obtained in a convergence study on a foundation stresses and dam body natural frequencies analysis. The dam-reservoir interaction is first validated in a natural frequencies and mode vibrations analysis. Then a comprehensive investigation of the seismic characteristics of the concrete arch-gravity dam-reservoir-foundation system is carried out based on a three dimensional dynamic analyses. The results present the contraction joints discontinuity influence, in displacements and tensions obtained in a seismic analysis.This information is important in dam project, defining concrete design, resistances distribution in structure body, as well in stability and safety evaluation.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3403
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