Modelação da fendilhação por origem térmica de uma barragem de betão em arco

Abstract

No 14º encontro internacional de modelação numérica em barragens, organizado pela ICOLD, foi proposta a análise numérica de uma barragem de betão em arco localizada na Suécia sujeita a gradientes térmicos significativos ao longo do ano. Nesta comunicação apresentam-se os resultados numéricos obtidos com base numa discretização mais refinada do corpo da barragem, quando comparada com o modelo adotado no encontro internacional. A análise térmica transiente é realizada com um modelo de elementos finitos com condições de fronteira de Dirichlet (betão/água e fundação/água) e condições de fronteira de Robin (betão/ar e fundação/ar). A análise mecânica não linear é realizada numa primeira fase com elementos finitos do tipo cubo de 8 nós tendo por base os gradientes de temperatura obtidos na análise térmica. A armadura existente no paramento de montante e no paramento de jusante é modelada com elementos planos quadrangulares cujos pontos nodais se encontram rigidamente ligados aos elementos de volume tipo cubo. De modo a simular adequadamente o comportamento da ligação da barragem à fundação considerou-se de forma explícita a interface barragem/fundação mediante elementos de junta. Os resultados da análise mecânica realizada com um modelo de fenda discreta, em que se admite que cada elemento finito do tipo cubo adotado na discretização da barragem interage com os elementos vizinhos através de elementos de junta com comportamento não linear em tração e corte, são comparados com as observações in situ. Verifica-se que o modelo estrutural mais refinado permite obter resultados mais próximos dos observados, nomeadamente a distribuição de fendilhação no paramento de jusante e o campo de deslocamentos. Analisa-se ainda o efeito das armaduras distribuídas colocadas junto ao paramento de montante e ao paramento de jusante no controlo de deformação e fendilhação.