DOI
10.11606/D.18.2018.tde-05062018-095120
Documento
Autor
Nome completo
Endi Samba Luamba
E-mail
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Paiva, João Batista de (Presidente)
Palermo Junior, Leandro
Ribeiro, Dimas Betioli
Título em português
Análise da interação casca plana-estaca-solo via acoplamento MEC/MEF tridimensional e suas aplicações
Palavras-chave em português
Acoplamento MEC/MEF
Código computacional
Elementos de contorno
Elementos finitos
Estaca
Fortran
Interação solo-estrutura
Resumo em português
Título em inglês
Analysis of flat shell-pile-soil interaction via a tridimensional BEM/FEM coupling and its applications
Palavras-chave em inglês
BEM/FEM coupling
Boundary elements
Computational code
Finite elements
Fortran
Pile
Piled raft
Soil-structure interaction
Resumo em inglês
Soil-structure interaction problems are analyzed by a tridimensional formulation obtained combining the Boundary Element Method (BEM) and the Finite Element Method (FEM). Structural elements that interact with the soil are modeled by the Finite Element Method. And the soil, considered as a semi-infinite, homogeneous, linear elastic and isotropic medium, is modeled by the Boundary Element Method, using Mindlin's fundamental solution. Mindlin's fundamental solution is particularly suitable for the type of problems under analysis, viz. problems involving semi-infinite three-dimensional solids, since it is necessary to discretize only the loaded surface of the soil and/or the line-load, and not all the three-dimensional solid. The discretization of the pile in several three-dimensional beam finite elements, allowing the consideration of piles of any size and subjected to any type of loading, is one of the main contributions of this work. Another contribution is about the consideration of the horizontal load in the plate-pile-soil system, directly applied to the plate, and not redistributed on the top of the piles. Therefore, the laminar structural elements (rafts, footings, and foundation blocks) are modeled by flat shell finite elements, making possible the consideration of the effects of flexion and membrane. This approach allows the analysis of both a capped pile group and a piled raft of any stiffness. The coupling between the BEM and the FEM is performed through a mixed formulation in which the matrix of the soil's influence coefficients obtained by the BEM is added to the stiffness matrix of the structural elements obtained by the FEM, resulting in an equivalent stiffness matrix. Numerical examples of pile-soil, plate-soil and flat shell-pile-soil interaction are solved to verify, validate and demonstrate the efficiency of the developed and implemented formulations.

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Data de Publicação
2018-07-13

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