As galerias são estruturas utilizadas em obras de infraestrutura rodoviária e ferroviária como passagens inferiores viárias ou para transposição de talvegues. Por se tratar de estruturas enterradas, seu comportamento é afetado pela interação solo-estrutura (ISE). A seção definida por três arcos é um tipo de galeria composta por segmentos de arcos de circunferência nas paredes laterais e cobertura (coroamento) com uma base plana. Esta geometria contribui para redistribuição dos esforços solicitantes e tende a apresentar melhor comportamento sob instalação em aterros elevados. Além disso, com a galeria definida por três arcos e considerando os mecanismos de ISE pode-se reduzir ainda mais os esforços solicitantes com o emprego de espessuras reduzidas. Nesse sentido, esta pesquisa avaliou o comportamento de galerias definidas por três arcos com espessura reduzida e uso de concreto de altíssimo desempenho reforçado com fibras (UHPC). Para isso, foram idealizadas galerias em escala reduzida 1:4, de dois tipos de concreto (altíssimo desempenho – UHPC e alto desempenho – HPC), para serem ensaiadas enterradas sob carregamento controlado em uma caixa de teste de grandes dimensões. Os resultados obtidos experimentalmente na caixa de areia compreendem a uma situação de estados limites de serviço (ELS) e comprovaram que a galeria definida por três arcos de UHPC com espessura reduzida (20 mm) apresenta esforço de momento fletor menor que a galeria de HPC, que possui o dobro da espessura (40 mm). Entretanto, confirmou-se que a região da base é onde se concentram os maiores esforços de flexão em ambas as galerias. Também foi possível avaliar numericamente que as tensões verticais e horizontais do solo são maiores no entorno da galeria de UHPC (cerca de 50%), o que indica que os mecanismos resistentes do solo são mobilizados em maior intensidade ao redor da galeria de UHPC. As galerias também foram ensaiadas sob carregamentos concentrados até a ruptura para estimar um coeficiente de equivalência entre o ensaio com carregamento concentrado e a situação real. Por fim, uma análise de índice de custos de materiais (ICM) mostra que apesar da galeria de UHPC ser mais fina e usar menor volume de concreto e aço, o preço elevado do custo unitário do UHPC (devido ao custo das fibras), faz com que o ICM da galeria de UHPC (ICM_UHPC = 0,69/un) seja mais que o dobro do ICM da galeria de HPC (ICM_HPC = 0,34/un) para a situação analisada.

Culvert is a structure used in road and rail infrastructure for underpasses or drainage. Its behavior is affected by the soil-structure interaction (SSI), due to be a buried structure. Culvert defined by three arches is designed with arc segments on the side and roof walls, with a flat base. This geometry contributes to the redistribution of the internal forces and its behavior is better when installed under high embankments. In addition, with the culvert defined by three arches and considering the SSI mechanisms, it is possible to reduce the internal forces with the use of reduced thicknesses. Therefore, this research evaluated the behavior of culverts defined by three arches with reduced thickness with use of ultra-high performance concrete (UHPC). Culverts were designed in reduced scale (1/4), they were made of two types of concrete (ultra-high performance concrete – UHPC and high performance concrete – HPC), to be tested buried under controlled loading in a large test sand box. The experimental results in the sand box show the culvert defined by three arcs of UHPC with reduced thickness (20 mm) presents lower bending moment than the HPC culvert, which is twice as thick (40 mm). However, the greatest bending moment was in the base region of both culvert. It was also possible to numerically evaluate the vertical and horizontal soil pressures around culverts. The soil stress at the boundary of the UHPC culvert was 50% higher than in the HPC culvert, which indicates that the resistant mechanisms of the soil are mobilized in greater intensity around the UHPC culvert. The culverts were also tested under concentrated load until failure to estimate an equivalence coefficient between the concentrated load test and the real situation. An analysis of material cost index (ICM) shows that although the UHPC culvert is thinner and uses less concrete and steel, the high price per unit cost of the UHPC production (due to the cost of fibers) becomes the ICM of UHPC culvert (ICM_UHPC = 0.69/un) more expensive than the ICM of the HPC culvert (ICM_HPC = 0.34/un) for the analyzed situation.