Modelação de cenários de ruptura em barragens de betão com um modelo de partículas

Abstract

A análise de cenários de ruptura, estático e dinâmicos, associados à fendilhação do betão requer ferramentas computacionais que sejam capazes de lidar com o comportamento resultante da micro-fendilhação generalizada e/ou de macro-fendas. É reconhecida a dificuldade de caracterizar tal problema com base numa formulação contínua local. Assim, neste trabalho optou-se por um modelo detalhado de partículas, inicialmente desenvolvidos para estudo do comportamento micro-mecânico de meios granulares, que têm em consideração a interacção física entre as partículas e a influência da meso-estrutura do material.

Dada a escala em análise, o modelo de análise detalhada só é aplicado na zona em que se espera que ocorra fendilhação para os cenários estudados, barragem. Na zona de fundação é utilizado um modelo de elementos finitos. Dado os recursos computacionais existentes é necessário adoptar para as partículas esféricas dimensões superiores às dimensões do agregado adoptado. O modelo é validado com base em ensaios experimentais realizados em modelos no núcleo de modelação matemática e fisica do departamento de barragens do Laboratório Nacional de Engenharia Civil.