Introdução
Para obter tensões e deformação em uma análise geotécnica, as análises em elementos finitos requerem parâmetros de rigidez além dos tradicionais parâmetros de resistência, coesão e ângulo de atritoc, usados nas análises de estabilidade por equilíbrio limite. Os parâmetros de rigidez dependem do modelo constitutivo adotado para cada material, mas nós podemos citar o módulo elástico de Young e o coeficiente de Poisson como exemplos para o caso do modelo Mohr-Coulomb. O peso específicio e o coeficiente de permeabilidade saturado, no caso de análise de fluxo, também são necessários como dados de entrada.
Figura 1 – Aba de parâmetros mecânicos do solo da janela de materiais do PLAXIS para o modelo Mohr-Coulomb
Desafio
O desafio está em definir os parâmetros geotécnicos para representar os materiais presentes em sua análise. Esses parâmetros podem ser obtidos de ensaios de laboratório, como triaxial, edométrico e cisalhamento direto, e de correlações empíricas de ensaios de campo, como SPT, CPTu e DMT. A execução de ensaios de campo e laboratório específicos ao local da obra são altamente recomendados mas, na ausência de tais ensaios, os parâmetros também podem ser obtidos da literatura geotécnica como uma abordagem inicial para sua análise. Uma análise inicial baseada em parâmetros estimados podem até mesmo ajudar a planejar a investigação geotécnica detalhada, dando informações sobre os parâmetros geotécnicos e locações de ensaio críticos.
Resolução
Com os ensaios de laboratório em mãos, PLAXIS oferece uma útil ferramenta, chamada SoilTest, para calibrar os parâmetros para sua análise geotécnica. SoilTest permite simular ensaios triaxial, triaxial cíclico, edométrico, CRS, DSS, e DSS cíclico para replicar os ensaios de laboratório em seu projeto. Além disso, a ferramenta de otimização de parâmetros do SoilTest permite você importar dados de testes reais e otimizar parâmetros selecionados para serem usados em sua análise.
Figure 2 – PLAXIS SoilTest triaxial test simulation, Mohr-Coulomb model
Além da calibração dos parâmetros geotécnicos, o SoilTest é também uma ótima ferramenta de aprendizado. Ele permite os engenheiros entender os vários aspectos do modelo constitutivo, incluindo suas limitações em representar o comportamento real do solo. Por exemplo, SoilTest pode ser usado para verificar como a linearidade do modelo Mohr-Coulomb difere to comportamento típico não linear dos solos sob várias condições de carregamento, o que nos lembra da importância da adoção de um modelo constitutivo apropriado.
Conclusão
O método dos elementos finitos possibilita um entendimento melhor do projeto geotécnico no qual você trabalha. A definição dos modelos constitutivos e seus parâmetros para o solo, parte do fluxo de trabalho do método de elementos finitos, é um processo progressivo que melhora a qualidade da representação que o modelo faz do problema real e requer ensaios geotécnicos de laboratório e de campo. A ferramenta PLAXIS SoilTest permite você explorar as implicações dos possíveis resultados de ensaios de laboratório no seu modelo e calibrar os parâmetros geotécnicos de acordo com os ensaios de laboratório disponíveis.
