Naiala Fidelis Gomes
Título
PARÂMETROS GEOTÉCNICOS ESTÁTICOS E DINÂMICOS DE AREIAS QUARTZOSA E CARBONATADAS
Orientador(es)
Marcio de Souza Soares de Almeida
Resumo
O adequado entendimento do comportamento de fundações de torres eólicas offshore (TEO) requer simulações físicas e numéricas. Estas estruturas operam sob cargas cíclicas em baixos níveis de deformações cisalhantes e neste contexto os principais parâmetros envolvidos são o módulo cisalhante e o amortecimento, os quais variam com a magnitude de deformação. Existem diversas formas de obtenção do módulo cisalhante e os ensaios de Coluna Ressonante e com Bender Elements são os mais usados. Foram realizados ensaios de laboratório englobando a caracterização físico-química e mineralógica, e ensaios de resistência, assim como os ensaios dinâmicos de Coluna Ressonante e com Bender Elements. A maioria das areias existentes são quartzosas, no entanto existem areias que possuem em sua composição química Carbonato de Cálcio (CaCO3). Essas são conhecidas de areias carbonatadas e são abundantes nas áreas costeiras e nas plataformas continentais das regiões tropicais e temperadas do mundo, além de apresentarem comportamento diferente das areias quartzosas. A presente pesquisa objetiva o estudo de parâmetros estáticos e dinâmicos de areias quartzosas e carbonatadas e a avaliação do comportamento desses solos visando aplicação em projeto de fundações de torres eólicas offshore. A comparação dos resultados experimentais com modelos analíticos indicou que alguns destes modelos são adequados para prever o comportamento dinâmico das areias aqui estudadas.
Abstract
Proper understanding of the behavior of offshore wind tower foundations (TEO) requires physical and numerical simulations. These structures operate under cyclic loads at low levels of shear strains and in this context, the main parameters involved are the shear modulus and damping, which vary with the strain magnitude. There are several ways to obtain these dynamic parameters and the Resonant Column and Bender Elements tests are the most used. Laboratory tests were carried out encompassing the physical-chemical and mineralogical characterization, and strength tests, as well as the dynamic tests of the Resonant Column and the Bender Element tests. There are sands that have in their chemical composition Calcium Carbonate (CaCO3). These are known as carbonated sands and are abundant in coastal areas and on continental shelves in tropical and temperate regions of the world and present a behavior different from quartz sands. The present research aims to study the static and dynamic parameters of quartz and carbonated sands and to evaluate the behavior of these soils aiming for the application in offshore wind tower foundations projects. The comparison of experimental results with analytical models indicated that some of these models are adequate to predict the dynamic behavior of the sands studied here.
