Modelagem do comportamento tensão vs. deslocamento de geogrelhas submetidas ao arrancamento

Abstract

Resumo: O objetivo desta dissertação foi desenvolver um incremento ao modelo exponencial numérico desenvolvido por Teixeira (2003) a fim verificar a aplicabilidade do novo modelo matemático em ensaios de arrancamento, utilizando equipamento de pequeno porte, no intuito de tornar os parâmetros mais aproximados de experimentos em escala real. O incremento da nova equação matemática considerou a curva tensão vs. deformação onde a tensão residual não é abordada pelo modelo de Teixeira (2003), ou seja, após a tensão última de resistência ao arrancamento. Em seguida foram programados ensaios de arrancamento em equipamento de pequeno porte utilizando como inclusão geogrelha com resistência de catálogo de 90 kN, solo arenoso no estado de compacidade fofa e compacta, sobrecargas de 25 kPa, 50 kPa e 100 kPa aplicadas por ar comprimido em um colchão interno à tampa do equipamento. Para tanto foi necessário construir uma caixa de arrancamento em aço galvanizado com as mesmas especificações de Teixeira (2003). Foram realizadas seis baterias de testes onde se intercalou estado do solo e sobrecarga aplicada no mesmo tipo de geogrelha para se determinar a curva tensão vs. deformação em cada situação. Aos resultados dos ensaios em equipamento de pequeno porte, se aplicou o novo modelo matemático exponencial como forma de ajustar os parâmetros para dados correlatos em grande escala, otimizando o delineamento da curva no estado pós pico de resistência ao arrancamento, ou seja, nas tensões residuais. Como resultados dos ensaios, as curvas se mostraram compatíveis com experimentos realizados por Teixeira (2003). Os resultados da aplicação da nova equação, com o incremento proposto, se revelou muito coerente ao contorno da curva original, partido da tensão máxima de arrancamento até a tensão residual, promovendo o ajuste necessário dos parâmetros geotécnicos de adesão e ângulo de atrito de interface.

Abstract: The goal of this dissertation was to develop an increment to the numerical exponential model developed by Teixeira (2003) in order to verify the applicability of the new mathematical model in pullout tests (POT) using small equipment in order to make the parameters closer to real-scale experiments. The increment of the new mathematical equation considered the stress vs. deformation curve where the residual stress was not covered by Teixeira (2003) model, i.e., after the final pullout stress. Then, POT were programmed in small equipment using inclusion geogrid with catalog resistance of 90 kN, sandy soil in a soft state and compacted, overloads with 25 kPa, 50 kPa and 100 kPa applied by compressed air in an inner mattress of the equipment cover. Therefore, it was built a galvanized steel pullout box with the same specifications as Teixeira (2003). Six batteries of tests were carried out where the soil state and overload applied on the same type of geogrid were interleaved to determine the stress vs. deformation in each situation. The new exponential mathematical model was applied to the test results on small-scale equipment as a way of adjusting the parameters for large-scale correlated data, optimizing the curve design in the post-peak pullout strength state, i.e., in the residual stresses. As a results of the tests, the curves were compatible with experiments carried out by Teixeira (2003). The results of applying the new equation, with the proposed increment, proved to be consistent with the outline of the original curve, starting from the maximum pullout stress to the residual stress, promoting the necessary adjustment of the geotechnical parameters of adhesion and interface friction angle.