Utilize este identificador para referenciar este registo: https://hdl.handle.net/1822/40648

TítuloModelação numérica de uma solução de reforço de solos para fundações de aerogeradores
Outro(s) título(s)Numerical modelation of a soil reinforcement to foundations of wind turbines
Autor(es)Caetano, Sandrina de Fátima Rodrigues
Orientador(es)Miranda, Tiago F. S.
Dias, Daniel
Palavras-chaveFundações de torres eólicas
Inclusões rígidas
Plataforma de transferência de carga
Análise numérica
Assentamentos verticais
Foundations of the wind towers
Rigid inclusions
Load transfer platform
Numerical analysis
Vertical settlements
Data2015
Resumo(s)Sempre que uma torre eólica é construída sobre um terreno com baixas características mecânicas, esta é tradicionalmente fundada numa rede de estacas encastradas numa sapata circular. A implementação de inclusões rígidas no solo tem vindo a substituir as tradicionais estacas em alguns tipos de obras. O reforço de solos moles com inclusões rígidas verticais é uma técnica que envolve uma rede de inclusões introduzidas no solo e uma camada usualmente constituída por material granular, posicionada entre o solo melhorado e a estrutura. Nesta camada são desenvolvidos arcos que transferem praticamente todas as cargas diretamente para as inclusões, permitindo a redução e a homogeneização dos assentamentos à superfície do maciço reforçado. O reforço pode ser completado com a introdução de um geossintético na base da plataforma de transferência de carga, adicionando ao sistema um novo efeito que permite aumentar ainda mais a transferência da carga para as inclusões. Esta técnica tem-se aplicado nas diversas tipologias de estruturas, desde aterros de estradas ou ferrovias, zonas industriais, reservatórios… O trabalho desta dissertação constitui uma contribuição para a compreensão do comportamento de solos moles reforçados com inclusões rígidas, onde a sapata de uma eólica assenta numa camada de solo, que funciona como plataforma de transferência de carga. Uma análise numérica foi desenvolvida para simular três sistemas de fundação: sapata isolada, fundação por estacas e solo reforçado com inclusões. Deslocamentos e tensões foram avaliados nas três soluções. As estacas e as inclusões apresentaram o comportamento semelhante e para aquele solo em especifico, não se conseguiu avaliar a eficiência da solução. Um estudo paramétrico foi efetuado, fazendo variar o tipo de solo, o número de elementos verticais e o módulo de elasticidade. Um novo modelo foi gerado, à custa da introdução de uma camada granular. Deslocamentos e tensões foram novamente determinados para os vários cenários envolvidos. Esta análise permitiu observar que: i) a técnica das inclusões rígidas tem mais impacto em solos com características inferiores; ii) para um determinado de tipo de solo há uma configuração dos elementos mais eficaz, sendo que, a partir daí não se torna vantajoso aumentar o número de elementos rígidos.
Whenever a wind tower is built on a soil with low mechanical properties, traditionally the foundation system is composed by a network of piles in a circular foundation. The implementation of rigid inclusions in the soil has been replacing the traditional piles on some types of construction. The reinforcement of the soft soil with vertical rigid inclusions is a technique that involves a network of inclusions introduced into the soil and a layer usually comprised by granular material, positioned between the ground and structure. On this layer are developed arcs transferring almost all loads directly to the inclusions, allowing the reduction and homogenisation of the settlements on the surface of the reinforced soil. The reinforcement may be supplemented by the introduction of a geosynthetic placed under the load transfer platform, adding to the system a new effect which allows to further increase the load transfer to the inclusions. This technique has been implemented in various types of structures, from landfill roads or railways, industrial areas, reservoirs ... The work developed in the scope of this thesis is a contribution to the understanding of the behavior of soft soils reinforced with rigid inclusions, where a wind tower foundation rests on granular medium, which functions as a load transfer platform. A numerical analysis was developed to simulate three foundation systems: isolated foundation, piles foundation and reinforced soil with rigid inclusions. Displacements and stresses were evaluated for the three solutions. Piles and inclusions presented similar behavior for the specific soil under study. A parametric study was performed by varying the type of soil, the number of vertical elements and the modulus of elasticity. A new model was generated at the expense of introducing a granular layer. Displacements and stresses were again determined for the different scenarios involved. This analysis allowed to observe that: i) the technique of rigid inclusions has more impact on soils with lower geomechanical characteristics; ii) for a determined type of soil there is a more effective configuration of elements, so it is not advantageous to increase the number of rigid elements from a certain value.
TipoDissertação de mestrado
DescriçãoDissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
URIhttps://hdl.handle.net/1822/40648
AcessoAcesso aberto
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado
C-TAC - Dissertações de Mestrado

Ficheiros deste registo:
Ficheiro Descrição TamanhoFormato 
Tese_Sandrina Caetano_2015.pdf2,46 MBAdobe PDFVer/Abrir

Partilhe no FacebookPartilhe no TwitterPartilhe no DeliciousPartilhe no LinkedInPartilhe no DiggAdicionar ao Google BookmarksPartilhe no MySpacePartilhe no Orkut
Exporte no formato BibTex mendeley Exporte no formato Endnote Adicione ao seu ORCID