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O presente trabalho busca descrever a evolução das barragens de enrocamento com face de concreto no Brasil, dos conceitos com relação à utilização dos materiais, da sua qualidade, do seu zoneamento e também dos aspectos construtivos. Será abordada também a flexibilidade dos materiais utilizados no enrocamento, permitindo uma gama mais ampla de aproveitamento dos materiais escavados. Esta evolução do material de enrocamento vem de encontro com a contínua necessidade de energia e a necessidade da competitividade econômica dos empreendimentos. Outro ponto abordado é o acompanhamento construtivo por meio de controle tecnológico e da análise da instrumentação de auscultação, atividade esta perfeitamente coerente com estudos, pesquisas e ensaios, que vem sendo desenvolvidas nesta área. A importância de parcerias dasentidades privadas com as instituições de ensino está presente na capacitação técnica de pessoal e instrumental dos laboratórios de pesquisa e ensino. O estudo das tensões e deformações e da trajetória de tensões por meio da avaliação do desempenho da estrutura de enrocamento tendo por base o controle tecnológico e da análise da instrumentação de auscultação da barragem, trazem informações que podem ser utilizadas nos ensaios de laboratório. Estas informações facilitarão a montagem e a elaboração de ensaios que prestarão uma maior representatividade no resultado final. The current paper work describes the Concrete Face Rockfill Dams evolution in Brazil, the concepts related to the materials utilization, its quality and zoning and also the constructive aspects. Another addressed subject is the flexibility of the materials used on the rockfill, allowing a variety of dug material utilization. This rockfills material evolution bonds up; within the continuous energy need; and the enterprise economics competitiveness need. Is also addressed the constructive accompanying duo to the technological control and the instrumentation analysis, which is perfectly consistent with the studies, researches and tests the have been developed in this area. The importance of the private entities partnership within theeducation institutions is present in the personal and instrumental technical training of education and research laboratories. The tensions, deformations and tensions tracks studies duo to rock fills structure development evaluation based on the technological control and the dams instrumentation; analysis bring information that can be used on laboratories tests. These information; will facilitate the setting and elaboration of the tests that will provide a bigger representation to the end result.
O presente trabalho dedica-se à análise de estruturas de barragens de enrocamento com face em concreto pelo método dos elementos finitos (MEF), considerando camadas construtivas e as diferentes propriedades do enrocamento. Somente as cargas de alteamento são consideradas na análise. Para calcular a estrutura considerando suas camadas construtivas, foi desenvolvido um programa computacional baseado no método dos elementos finitos. A barragem é dividida em camadas, cada uma correspondendo a uma etapa construtiva, modeladas com elementos de estado plano de deformação. O enrocamento é considerado um material elástico-linear isotrópico. O programa produz os valores dos esforços e tensões de cada camada, para cada etapa construtiva, e também os valores finais, depois do alteamento estar concluído. O programa computacional utiliza a linguagem Java, gerando um programa multi-plataforma. Todos os dados, para todas as camadas e etapas construtivas, são determinados a partir de arquivos formatados, organizados em blocos de dados separados por comandos. O programa permite o mapeamento automático de malhas de elementos finitos para ser utilizado em cada etapa de construção a partir dos arquivos de entrada. Para visualização de resultados, desenvolveu-se um pós-processador por meio de rotinas gráficas do programa SciLab, que consiste em uma ferramenta de código aberto para álgebra matricial. O pós-processador permite a plotagem de gráficos mostrando os resultados obtidos através do MEF aplicado à barragem, assim como o armazenamento de todos os resultados em planilhas. O programa desenvolvido foi validado comparando-se os resultados com os obtidos pelo programa comercial SAP 2000 na análise de pequenas barragens. No final do trabalho a análise de uma grande barragem de enrocamento, construída na Região Sul do Brasil, é apresentada. Os resultados da análise feita pelo programa desenvolvido no presente trabalho, tendo em conta a seqüência construtiva, mostraram uma boa correlação com os resultados obtidos por outros autores, usando outros programas de computador. This work is devoted to the analysis of rock-fill dams with concrete face by the finite element method (FEM), considering the constructive sequence and the different properties of the rock-fill. Only the erection loading case is considered in the analysis. To calculate the structure taking into account the constructive sequence, a computer program based on the finite element method was developed. The dam is divided into layers, each one corresponding to a construction step, modeled by plane strain finite elements. The rock-fill is considered as an isotropic linear-elastic material. The program yields the stress and strain values of each layer, for each constructive step, and also the final values, after erection is completed. The computer program uses Java language, which allows the generation of a multi-platform program. All data information, for all layers and each construction step, is given from formatted files, organized in data blocks separated by commands. The program allows an automatic map of the finite element meshes to be used in each construction step from the input files. To visualize the results, a post-processor was also developed, by means of the SciLab graphic routine package, which is an open-source tool for matrix algebra. The post-processor enables the plot of charts depicting the results obtained by the FEM along the dam, as well as the storage of all results in spreadsheets. The computer program has been validated by comparing its results with those obtained from the commercial program SAP 2000 in the analysis of several small dams. At the end of the work the analysis of a large rock-fill dam, built in the Southern Region of Brazil, is presented. The results of the analysis given by the program developed in this work, taking into account the construction sequence, showed a good correlation with results obtained by other authors, using other computer programs.
O crescimento do número de Barragens de Enrocamento com Face de Concreto (BEFC) no Brasil e no mundo e os problemas relacionados com a movimentação da face motivaram o desenvolvimento deste estudo sobre o comportamento mecânico do enrocamento. Geralmente, as previsões dos movimentos diferenciais do maciço são feitas com base nas características de deformabilidade do material. Este trabalho apresenta um estudo de tensão-deformação de enrocamento baseado em análise numérica de uma seção de barragem de grande altura, com o objetivo de definir o estado e as trajetórias de tensões que influenciam os valores dos parâmetros de deformabilidade. Baseado nas condições de carregamento previstas para o maciço de enrocamento, foi desenvolvida a programação e as metodologias dos ensaios laboratoriais. A partir dos resultados destes ensaios foi possível estimar os parâmetros de deformabilidade do enrocamento a serem utilizados em estudos tensão-deformação.