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1. Alegre, André Filipe Moreira. Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões.

Degree: 2015, Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa

Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no âmbito do protocolo entre o ISEL e o LNEC

O controlo da segurança estrutural de barragens sob ações sísmicas deve ser efetuado com base em sistemas de monitorização do comportamento dinâmico das obras e recorrendo a modelos numéricos para simular a resposta dinâmica do conjunto barragem-fundação-albufeira, os quais devem ser calibrados por comparação com resultados experimentais obtidos in-situ. Nesta dissertação referem-se sumariamente os fundamentos do MEF na perspetiva da análise dinâmica de barragens. Refere-se a formulação clássica de Westergaard para simular a interação dinâmica água-estrutura e as formulações em que a albufeira é discretizada em elementos finitos, geralmente baseadas numa abordagem de estado. Nomeadamente, apresenta-se em detalhe uma formulação em pressões e deslocamentos, na qual se utilizam elementos finitos de pressão na albufeira e elementos finitos de deslocamento na barragem e na fundação. Desenvolveu-se um programa de elementos finitos 3D em MATLAB para análise sísmica de barragens abóbada (DamDySSA1.0), apresentando -se resultados para o caso da barragem de Luzzone, na Suíça (225 m de altura). Com este programa é possível efetuar cálculos dinâmicos no domínio do tempo utilizando a referida formulação em pressões (fluido) e deslocamentos (sólido), na qual se adotou uma abordagem de estado em coordenadas modais, para analisar a resposta a acelerogramas sísmicos aplicados na base. Este programa foi validado comparando resultados experimentais e resultados numéricos calculados para o caso da barragem do Cabril. O modelo de EF desenvolvido para análise dinâmica de sistemas barragem-fundação-albufeira considera a hipótese de materiais isotrópicos com comportamento elástico-linear e permite a consideração de superfícies de descontinuidade (elementos de junta). A fundação é simulada como uma subestrutura, elástica e sem massa. A albufeira é discretizada em elementos finitos de pressão, permitindo considerar a interação dinâmica água-estrutura e o efeito de radiação/reflexão das ondas de pressão nas interfaces. É ainda admitida a hipótese de amortecimento de Rayleighgeneralizado (ou não proporcional) e amortecimento de radiação da albufeira, surgindo modos de vibração complexos ou não estacionários. Na análise sísmica e verificação da segurança da barragem de Luzzone consideraram-se as combinações com o Sismo Base de Projeto e o Sismo Máximo de Projeto. Como principais ações estáticas, considerou-se o peso próprio, a pressão hidrostática e dos sedimentos e as variações de temperatura na situação de inverno e de verão. Verificou-se a segurança para o cenário deocorrência de roturas pontuais no betão e para o cenário de deslizamento e derrubamento…

Advisors/Committee Members: Oliveira, Sérgio Bruno Martins de.

Subjects/Keywords: Barragens de betão; Barragens abóbada; Segurança estrutural; Controlo da segurança; Comportamento dinâmico; Método dos elementos finitos; Modelos numéricos de EF3D; Sistema barragem -albufeira; Fundação; Albufeira discretizada em EF de pressão; Formulação em pressões e deslocamentos; Abordagem de estado; Amortecimento generalizado; Efeito de radiação; Análise sísmica de barragens; Verificação da segurança sísmica; Roturas locais no betão; Derrubamento de blocos de controlo; Deslizamento de blocos de controlo; Barragem de Luzzone; Concrete dams; Arch dams; Structural safety; Safety control; Dynamic behaviour; Finite Element method; 3DFEM numeric models; Dam reservoir; Foundation system; Discretized reservoir in pressure FE; Formulation in pressures and displacements; State space approach; Generalized damping; Radiation effect; Dam seismic analysis; Seismic safety evaluation; Concrete local failure; Overturning of control blocks; Sliding of control blocks; Luzzone dam

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Alegre, A. F. M. (2015). Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões. (Thesis). Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa. Retrieved from http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/6031

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Alegre, André Filipe Moreira. “Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões.” 2015. Thesis, Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa. Accessed October 16, 2019. http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/6031.

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Alegre, André Filipe Moreira. “Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões.” 2015. Web. 16 Oct 2019.

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Alegre AFM. Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões. [Internet] [Thesis]. Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa; 2015. [cited 2019 Oct 16]. Available from: http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/6031.

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Council of Science Editors:

Alegre AFM. Análise do comportamento sísmico da barragem de Luzzone: desenvolvimento de um programa de EF3D utilizando uma formulação em deslocamentos e pressões. [Thesis]. Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa; 2015. Available from: http://www.rcaap.pt/detail.jsp?id=oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/6031

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