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Estudo de erosões localizadas causadas por pilares com geometria complexa

Autor(es): Calçada, Ricardo Jorge Garcia

Data: 2012

Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10362/9960

Origem: Repositório Institucional da UNL

Assunto(s): Erosão localizada; Pilar de geometria complexa; Profundidade de erosão de equilíbrio; Constituintes do pilar complexo


Descrição

A presença de um obstáculo no interior de um escoamento altera o comportamento do campo de pressões na sua vizinhança, separando o escoamento e consequentemente criando um sistema de vórtices que pode resultar em modi cações no fundo envolvente do obstáculo. A erosão que se desenvolve em redor de pilares devida aos vórtices, a que o leito do rio ca sujeito, pode atingir profundidades que dão origem ao colapso das estruturas. Os objectivos principais da presente dissertação são determinar a in uência de um pilar de geometria complexa no processo de erosão localizada e veri car a capacidade de previsão da profundidade de erosão de equilíbrio das mais importantes metodologias de cálculo existentes, com vista à concepção de pontes de forma segura e económica. Para veri car o desenvolvimento total da camada limite na zona de aproximação e avaliar a uniformidade da distribuição transversal das velocidades, foram realizadas medições de velocidade instantânea com um velocímetro acústico por efeito de Doppler (ADV). De modo a obter a contribuição para a profundidade de erosão de cada elemento constituinte do pilar de geometria complexa, foram efectuadas três séries de ensaios compostas pelo pilar completo e por combinações dos constituintes do pilar complexo. Comparados os resultados obtidos, determinou-se a contribuição de cada componente. Foi possível concluir através da comparação dos vários métodos aplicados que a melhor previsão das profundidades de erosão localizada de equilíbrio se obtém aplicando o método proposto por Sheppard (2005), ainda que com algumas previsões por defeito. Conclui-se também que a maior contribuição para a erosão localizada ocorre por parte do maciço de encabeçamento quando se encontra posicionado imediatamente acima do fundo inicial e que a coluna e o grupo de estacas contribuem para a escavação quando se encontram mais expostos ao escoamento como seria espectável.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Tipo de Documento Dissertação de mestrado
Idioma Português
Orientador(es) Leal, João; Cardoso, Heleno
Contribuidor(es) Calçada, Ricardo Jorge Garcia
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