Autor: Pedro da Fontoura Martins (Currículo Lattes)
Resumo
Durante a vida útil de projeto, as estruturas de acostagem sofrem diversos tipos de solicitação como esforços de amarração e atracação, peso próprio da estrutura e carregamentos externos devido a ação de diferentes maquinários. Por se tratarem de estruturas de grande porte e com elevado nível de complexidade, a análise através de métodos numéricos é uma das soluções mais viáveis para entender o comportamento da interação entre o solo e a estrutura muitas vezes negligenciado nos projetos. O presente trabalho apresenta uma análise da interação solo-estrutura nas estacas da fundação de um cais hipotético baseado no projeto do cais do estaleiro Honório Bicalho na cidade de Rio Grande. Para tal, foi utilizado o método de elementos finitos (MEF) através da ferramenta computacional PLAXIS 2D. Na implementação do modelo, foram verificadas as características de projeto do cais e as solicitações às quais a estrutura é submetida ao longo de sua vida útil. As características do solo do local de estudo foram avaliadas através dos resultados da campanha de ensaios SPT realizada no local e complementadas pelos resultados de ensaios de CPTu e Vane test. Os parâmetros geotécnicos foram estimados com base em conjunto de métodos sugeridos pela literatura. Devido a variabilidade encontrada na obtenção desses parâmetros, foi executado um estudo de sensibilidade para avaliar a influência dos parâmetros geotécnicos nos valores dos esforços e deformações das estacas do cais obtidos nos modelos numéricos. Com isso, foi observado que a resistência não drenada e o módulo de elasticidade das camadas argilosa tinham a maior influência nos resultados. Por fim, um estudo paramétrico analisou a variabilidade das características do solo local e diferentes cenários de cargas atuantes na estrutura do cais. A utilização do software PLAXIS 2D permitiu que fossem geradas curvas relativas ao deslocamento vertical e horizontal das estacas do cais, assim como das tensões axiais, esforço cortante e momentos na estrutura. Os resultados mostram uma grande variabilidade nas deformações e os esforços gerados ao longo das estacas em função dos diferentes parâmetros geotécnicos adotados. Em alguns modelos a multiplicação dos valores do módulo de elasticidade em três vezes pode acarretar em redução de 26,6% no momento fletor máximo de uma estaca e de redução de até 93,2% no resultado dos recalques. Já o aumento de resistência não drenada de 30 kN/m² para 80 kN/m² apresentou variação de até 66,3% no deslocamento horizontal das estacas e de 68% no esforço cortante em determinadas estacas da estrutura, evidenciando a importância da escolha dos parâmetros geotécnicos para o projeto.