Modelação dos efeitos viscosos no comportamento de túneis em ...

1.2 Âmbito do trabalho
O estudo do comportamento de túneis executados em terrenos brandos é um tema de grande
interesse e actualidade. O desempenho estrutural deste tipo de obras ao longo do seu período de
vida útil deve ser adequadamente avaliado, dadas as consequências de uma rotura ou da sua
operação em condições deficientes de funcionalidade.
A operação de escavação de um túnel resulta no alívio de tensões no maciço originando,
invariavelmente, deformações que podem ser de dois tipos: as deformações imediatas e as
deformações diferidas no tempo. As deformações imediatas são devidas à resposta elástica do
terreno induzida pelo processo de escavação, podendo incluir uma parcela plástica, caso as tensões
geradas sejam suficientes para atingir a cedência do material em torno do túnel. As deformações
dependentes do tempo podem ocorrer após o processo de escavação e prolongarem-se por longos
períodos de tempo durante a fase de serviço da obra. O mecanismo de fluência pode ser um dos
responsáveis pelas deformações de longo prazo.
O estudo das magnitudes de deformação dependente do tempo em redor de um túnel é de primordial
importância, verificando-se a necessidade promover estudos neste domínio. É nesse âmbito que se
pretende desenvolver este trabalho, nomeadamente no estudo da influência que a velocidade de
construção, e outros parâmetros que influenciem a resposta diferida no tempo.
1.3 Estruturação da dissertação
Para além do capítulo introdutório, onde se apresentaram as considerações iniciais relativamente ao
âmbito do trabalho, os objectivos fundamentais que se pretende alcançar, assim como a sua
estruturação, a presente dissertação foi organizada em mais cinco capítulos.
O capítulo 2 inicia-se com uma referência às principais características do comportamento de túneis
em terrenos brandos, concretamente no que se refere à resposta do maciço face à escavação em
termos de estado de tensão e deformação. Destaca-se neste capítulo a descrição do método da
convergência-confinamento utilizado para analisar a resposta em estado plano de deformação do
terreno face à escavação de um túnel.
No capítulo 3 descrevem-se os fenómenos envolvidos no comportamento dependente do tempo em
geomateriais, os mecanismos envolvidos. Procede-se à avaliação dos efeitos diferidos no tempo em
análises de resultados de ensaios laboratoriais.
O capítulo 4 referencia as principais vias de modelação do comportamento diferido no tempo,
associadas ao projecto de túneis. Abordam-se os modelos empíricos, reológicos e modelos
generalizados tensão-deformação-tempo, nomeadamente o modelo overstress introduzido por
Perzyna. Também se destaca neste capítulo a formulação do modelo elasto-viscoplástico baseado
nos conceitos de estados críticos e de overstress implementado no programa de cálculo por
diferenças finitas FLAC da sociedade Itasca.
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