Análise de estaca submetida a carregamento lateral via Método dos Elementos Finitos Estendido
Edel Rolando Martínez Concepción1
1 Santa Helena Empreendimentos e Participações Ltda
Resumo
No artigo estuda-se o problema de transmissão de cargas laterais da estrutura às fundações profundas tipo estaca isolada e a representação do início e propagação de fraturas pelo Método dos Elementos Finitos Estendido (XFEM). Consideram-se que as estacas analisas estão submetidas a carregamento lateral de forma monótona. Mediante a análises numérica do XFEM, e adotando um modelo linear elástico no concreto (curva tensão - deformação), se representará o fraturamento de estacas isoladas submetidas a carga lateral. Foram avaliadas as principais deficiências dos métodos tradicionais, e apoiados nelas estabeleceu-se as estratégias para adequar a modelagem constitutiva, de tipo estrutural, da estaca. Abordam-se os aspectos correspondentes ao processo de simulação numérica, calibração dos modelos e validação. Tratou-se de referenciar importantes pesquisas e temas de interesses referentes às fundações profundas para assim entender o comportamento destas. Comparou-se a capacidade de carga da estaca entre o método analítico de Broms (1964) e os resultados obtidos da simulação numérica via XFEM. As principais formulações e hipóteses do modelo numérico utilizado são brevemente descritas. O XFEM usa uma discretização fixa de elementos, que não necessitam ajustar-se à interface, facilitando o cálculo de descontinuidades. Isso é possível mediante a extensão do elemento finito com funções de base adicionais em determinados nós enriquecidos, os quais captam o comportamento da solução perto da interface. No trabalho demostrou-se a precisão das análises utilizando o XFEM e o modelo constitutivo através de comparação de resultados numéricos e ensaios experimentais, observando a resposta e capacidade de carga deste tipo de fundação, assim como os padrões de fraturamento. Para o estudo de sensibilidade foram considerados os principais parâmetros elásticos do material, que estão relacionados com o comportamento tensão - deformação, e as magnitudes das cargas transversais. Por fim, conclui-se que os estudos relacionados ao comportamento
Palavras-chave: carga lateral; fratura; XFEM