Um modelo computacional de análise da interação estrutura-maciço de solos em edifícios

• Main Author: Jocélio Cabral Mendonça
• Other Authors: Nelson Aoki
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2000
• Subjects: Fundações; Interação estrutura-maciço de solos; Mapeamento geotécnico; Foundations; Geotechnical mapping; Soil-structure interaction
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-05122017-085404/

Uma solução computacional geral e expansível de análise da interação estrutura-maciço de solos foi desenvolvida adotando metodologia orientada a objetos. A técnica computacional apresenta um menu de retaguarda que torna a manipulação dos dados de entrada e os processos computacionais mais criteriosos e seguros. Os materiais possuem comportamento perfeitamente elástico-linear, enquanto o mecanismo de transferência de carga estrutura-solo é não linear. O maciço de solos é modelado através de dados de sondagens SPT e mapeamento geotécnico. A fundação é discretizada verticalmente para se obter as matrizes de flexibilidade da estrutura de fundação (MFEF) e do maciço de solos (MFMS). O processo interativo básico consiste em obter o vetor de recalques nos apoios pelo produto do vetor de cargas verticais com as matrizes MFEF e MFMS. Na seqüência, calcula-se o vetor de redistribuição de cargas pelo produto do vetor de recalques com a matriz de rigidez da superestrutura (MRS). Um procedimento iterativo condiciona a convergência de recalques e cargas verticais nos apoios. A solução foi utilizada para analisar o comportamento de edifícios de diferentes geometrias em planta e espacial, variando o perfil geotécnico do maciço suporte e a técnica de execução da estrutura de fundação. === A general and expansible computational code based in the oriented to object programming technique was developed aiming the soil-structure interaction analysis. This computational technique has a special feature that makes the data input operations and the computer processing safer and more criterious. This model considers that all materials behaves as perfectly linear elastic materials, although the soilstructure transfer mechanism is of non-linear nature. The soil mass compressibility and resistance are modelled from soil data obtained from geotechnical mapping techniques and SPT boreholes data. The flexibility matrix (MFEF) of the structural foundation elements and the flexibility matrix (MFMS) of soil mass elements are obtained through a numerical discretization procedure. The basic interative process consists in the calculation of the supports displacement vectors obtained by the multiplication of the vertical load vector by the MFEF and the MFMS matrix. Finally, the load redistribution is obtained by the multiplication of the displacement vector by the structural rigidity matrix (MRS). The uniqueness of the solution is guaranteed by the convergence of the displacements and vertical supports reactions by using an iterative procedure. This computational code was applied to the analysis of the behaviour of spatial framed buildings with varied geometry, taking into account different geotechnical soil conditions and different types of foundations.