Study of hydraulic gate-reservoir coupling under seismic actions / Estudo do acoplamento comporta-reservatório sob ações sísmicas

AUTOR(ES)

Carlos Augusto Elias Melo

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo sobre a interação comporta-reservatório sob ações sísmicas. Soluções analíticas para o campo de pressões hidrodinâmicas e modelos utilizando o método dos elementos finitos através dos programas SAP2000 e ANSYS foram desenvolvidos considerando o acoplamento entre a comporta e o reservatório. A técnica de separação de variáveis foi utilizada para a resolução da equação da onda em 3 dimensões considerando o acoplamento fluido-estrutrura. A partir das soluções analíticas obtidas e validadas através do método dos elementos finitos via ANSYS, estudou-se a influência de alguns parâmetros como a compressibilidade do fluido e a flexibilidade da estrutura. Com o objetivo de se verificar a validade e abrangência da teoria da massa adicional de Westergaard, modelos representando um vertedour real foram desenvolvidos e os resultados obtidos para a análise modal e sísmica comparados. Em uma das etapas desse estudo, fez-se uma análise progressiva da resposta sísmica da estrutura estudada considerando dois modelos diferentes: a) um modelo composto por apenas um pilar, e b) um modelo composto por 3 pilares e 2 comportas, em que a rigidez dos pilares e comportas adjacentes é considerada através do uso de molas. Em outra etapa, fez-se uma abordagem considerando a interação comporta-reservatório. Para isso, um modelo tridimensional foi desenvolvido e os resultados obtidos para uma análise sísmica considerando a teoria de Westergaard e o acoplamento comporta-reservatório foram comparados. A modelagem de um vertedouro através de cortes bidimensionais também foi desenvolvida nesta dissertação. Nesta modelagem, considerou-se uma seção horizontal passando pelos pilares, e uma seção vertical passando pela comporta. Fez-se ainda uma simplificação no corte horizontal, desconsiderando a presença dos pilares, com o objetivo de se verificar a sua influência no campo de pressões hidrodinâmicas atuante na comporta.

ASSUNTO(S)

método dos elementos finitos hidrodinâmica interação fluido-estrutura estruturas comportas hidráulicas

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