Dissertação

{pt_PT=Numerical modelling of the T-bar penetrometer} {} EVALUATED

{pt=O foco deste trabalho é compreender melhor as correlações entre as quantidades medidas durante o ensaio de penetração in-situ e as características geotécnicas do solo típico de zonas offshore, tendo em vista a sua melhor caracterização. Este trabalho apresenta estudos de modelação em elementos finitos da penetração de um penetrómetro T-bar a partir de diferentes profundidades. Estas análises serão executadas nos cenários de modelação wished-in-place e pushed-in-place. Numa fase inicial as análises são realizadas no software Plaxis. Posteriormente as análises são realizadas através da abordagem Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) no software ABAQUS, que permite modelar de forma explicita o avanço do penetrómetro, o que envolve muito grandes deformações. A partir destas análises é estudada a influência de diferentes parâmetros no valor do coeficiente de capacidade NT-bar. Tal estudo é comparado com estudos semelhantes anteriores. Há uma boa concordância entre os resultados obtidos com o software Plaxis e a solução analítica reportada em Randolph e Andersen (2006). Relativamente aos resultados obtidos com o software ABAQUS utilizando a abordagem CEL, verifica-se também uma boa concordância para o caso em que o T-bar é liso. No entanto observa-se uma discrepância crescente com o aumento da rugosidade do T-bar. Não foi possível confirmar a razão para esta discrepância. Em estudos anteriores tem sido reportado que o algoritmo de contato empregue pela abordagem CEL apresenta limitações na modelação das tensões de contacto entre a parte Euleriana e Lagrangina, o que poderá estar a influenciar a simulação das tensões de corte no contacto solo - T-bar. , en=This thesis focus on better understanding and characterising the correlations between the measured data during in-situ penetration testing and the geotechnical properties of the soil found at offshore sites. This work features FEM studies on the penetration of a T-bar penetrometer through soft deep seabed clay, both in wished-in-place and pushed-in-place scenarios, starting from different depths. Initially small-deformation analyses of the wished-in-place scenario are performed using the Plaxis software. Subsequently analyses are undertaken using the Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) approach in the ABAQUS software, which allows the explicit simulation of the T-bar penetration that involves very large deformations. From these analyses, the influence of different parameters on the derived T-bar bearing factor is studied. Such study is compared with previous works found in literature. There is good agreement between the results obtained with the Plaxis software and the exact solution reported in the work of Randolph and Andersen (2006). For the CEL analyses assuming a smooth T-bar, a good agreement was achieved between the numerical results and the analytical solutions by Randolph and Andersen (2006). However, it was observed an increasing difference as the roughness coefficient of the soil – T-bar contact increased. The reasons for these discrepancies were not possible to confirm. It has been reported that the contact algorithm employed through the CEL technique presents limitations in modelling the contact stresses between the Lagrangian and Eulerian part and the same is likely to occur in the simulation of contact shear stresses, even during the mobilisation of the full-flow mechanism. }
{pt=T-bar, Grandes deformações, Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL), Mecanismo de full-flow, en=T-Bar penetrometer, large deformations, Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL), Full-flow mechanism}

Outubro 16, 2020, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

Teresa Maria Bodas de Araújo Freitas

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar