Definição da Tensão Inicial através do Procedimento K0
Se as tensões geostáticas iniciais forem derivadas através do procedimento K0, o programa GEO5 MEF permite que o usuário considere uma pré-consolidação inicial dos solos. O procedimento K0 permite obter a tensão (inicial) atual σz0. Como exemplo, é possível considerar apenas o peso próprio dos solos. De seguida, determina-se a tensão transversa σx0.
No caso de solos normalmente consolidados, é possível adotar o coeficiente de empuxo de terra lateral em repouso K0NC, que pode ser inserido diretamente ou determinado a partir de expressões definidas, separadamente, para solos coesivos (
, onde ν corresponde ao coeficiente de Poisson) e não coesivos (
, onde φ corresponde ao ângulo de atrito interno).
No caso de solos sobre-consolidados, a tensão transversa é determinada com recurso aos parâmetros de sobre-consolidação OCR ou POP. Estes parâmetros também podem ser utilizados para ajustar a pressão de pré-consolidação inicial pc que aparece na formulação dos modelos materiais que utilizam prensa de compressão. O parâmetro de pré-consolidação específico indica a forma de obtenção da tensão transversa σx0:
1) Através do parâmetro OCR. Esta alternativa permite três opções:
- Inserir K0. Esta opção é recomendável caso seja possível definir um valor fiável para o coeficiente de empuxo de terra lateral em repouso em solos sobre-consolidados K0. No entanto, uma combinação não apropriada dos parâmetros K0NC e OCR pode gerar um estado de tensão geostática inicial do solo sobre-consolidado não permitida. Independentemente do modelo material selecionado, deve ser garantido que a tensão média σmpc relativa a um solo normalmente consolidado seja superior à tensão média de um solo sobre-consolidado σm0 correspondente ao estado de relaxamento, dado que:
a condição σmpc ≥ σm0 implica que:
De notar que o não cumprimento desta condição terá impacto na definição da pressão de pré-consolidação pc, em modelos que considerem a superfície de cedência, assim como na inicialização do modelo de Argila hipoplástica. Pode encontrar mais detalhes no manual teórico.
- Cálculo de (ν). O valor do parâmetro K0 é dado por:
- Cálculo de (α). O valor do parâmetro K0 é dado por:
onde o valor de α é, normalmente, definido como α = 0.5 or α = sinφ. O valor da tensão transversa σx0 é, então, dado por:
2) Através do parâmetro POP. Neste caso, o valor da tensão transversa σx0 é dado por:
Pode encontrar mais detalhes no manual teórico.