Abstract:
Este trabalho descreve a preparação um modelo tridimensional de elementos finitos
(FEM), desenvolvido em Code-Aster, utilizado para modelar a construção da barragem
de Montesinho. Trata-se de uma barragem de enrocamento com membrana de betão a
montante (CFRD) com uma altura de aterro de 36,5 m. Localiza-se no norte de Portugal,
perto da fronteira com Espanha, e a sua construção decorreu durante o
desenvolvimento deste trabalho, estando neste momento a terminar. A barragem
localiza-se no rio Sabor e encontra-se inserida na Reserva Natural de Montesinho tendo
como principal função fornecer água à cidade de Bragança. Esta obra visa reforçar a
capacidade existente na barragem de Serra Serrada, localizada a cerca de 3 km a
Oeste da barragem de Montesinho, que se tem mostrado como insuficiente para
fornecer água à população de Bragança durante o ano. Dada a importância e
sensibilidade da Reserva Natural de Montesinho o dono de obra – ATMAD (Águas de
Trás-os-Montes e Alto Douro) – tomou medidas especiais de mitigação de riscos
ambientais.
O Code-Aster é um programa de elementos finitos de utilização genérica desenvolvido
pela Eléctricité de France (EDF) para o projeto e manutenção das centrais eléctricas e
da rede elétrica da EDF. Em 2001 a EDF decidiu tornar a utilização do Code-Aster
pública, sob a Licença Pública Geral GNU. A partir desse momento tem estado em
desenvolvimento constante fazendo com que este software seja capaz de tratar uma
vasta gama de fenómenos. O programa é escrito em linguagem Fortran e Python, tendo
mais de 1,5 milhões de linhas de código.
Neste estudo desenvolveu-se um modelo de elementos finitos para simular o processo
construtivo da barragem, tendo-se adotado um modelo de Drucker-Prager para modelar
o comportamento do material enrocamento. Os parâmetros do modelo foram calibrados
com base em ensaios triaxiais de grandes dimensões realizados sobre os materiais usados na construção da barragem. O faseamento construtivo foi simulado no modelo,
tendo os resultados numéricos concordado com os assentamentos do aterro registados
in situ, indicando assim que este tipo de modelação pode ser aplicada na análise de
deformações de uma barragem CFRD.
