Temas de Estruturas e Geotecnia

Objectivos

O objetivo deste módulo de geotecnia é providenciar formação generalista nos aspetos geotécnicos das obras subterrâneas aos alunos que a concluam com sucesso. Para tal, são estudados diversos tópicos relacionados com a influência das propriedades dos maciços escavados na conceção e dimensionamento dos empreendimentos subterrâneos.

No 2º módulo pretende-se transmitir aos alunos os principais conceitos da teoria da plasticidade. Procura-se ainda estudar e analisar detalhes sobre a implementação computacional dos modelos elasto-plásticos.

Caracterização geral

Código

10795

Créditos

6.0

Professor responsável

Mário Jorge Vicente da Silva

Horas

Semanais - 8

Totais - 60

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A disponibilizar brevemente

Bibliografia

 Borja, R.I.; Plasticity - Modeling & Computation, Springer 2013

Simo, J. & Hughes, T.; Computational inelasticity, Springer, 1998

Método de ensino

Os temas da disciplina serão abordados nas aulas teóricas e nas
aulas práticas. Os vários conceitos, princípios e métodos serão
deduzidos e aplicados na resolução de alguns problemas.

Nas aulas práticas serão completados os exercícios iniciados nas
aulas teóricas. Serão resolvidos vários problemas de aplicação
prática do método em estudo a problemas correntes na área da
engenharia civil.

Fora das aulas práticas os alunos são incentivados a consultar a
bibliografia dada por forma a consolidarem os conhecimentos
adquiridos.

Método de avaliação

A classificação final nesta unidade curricular será obtida com base na média das classificações obtidas nos Módulos I e II.
É exigida uma nota mínima em cada módulo de 7 valores.
 
Em casos excepcionais, um dos módulos poderá ser substituído por um seminário de dissertação. A realização do seminário requere aprovação prévia do regente da UC. Neste caso, a nota final do módulo de seminário depende da entrega de um relatório (75%) e de uma apresentação oral seguida de discussão com a duração total máxima de 45min. (25%).

Módulo I:

A avaliação desenrolar-se-á sob a forma de avaliação contínua com a alternativa de exame escrito final. A avaliação contínua incidirá sobre quatro aspectos.

primeiro aspecto corresponde à demonstração de conhecimentos teórico-práticos num teste escritos, cuja classificação NT varia entre 0 e 20, com um peso final de 75%.

segundo aspecto é a avaliação escrita individual relativa a um conjunto de pequenas questões a resolver em aula em quatro das semanas lectivas sobre a matéria das duas semanas anteriores. Inicia-se na terceira semana de aulas. A respectiva classificação, NQ, varia entre 0 e 20 sendo a média das classificações obtidas. Esta classificação terá um peso de 10% na nota final.

Por último, o terceiro aspecto prende-se com o desempenho na aplicação prática dos conhecimentos teóricos adquiridos. A classificação deste item é a média aritmética das notas obtidas em cada aula prática, as quais variarão entre 0 e 5. O peso desta classificação é de 15%.

A classificação final do módulo I (NF1) será obtida pela seguinte equação:

NF1=0,75xNT+ 0,10x4xNQ + 0,15x4xNA

No caso de realização de exame final, a classificação final do módulo I será a do exame.

Módulo II:

A avaliação deste módulo será realizada através da elaboração de um trabalho prático e a entrega do respetivo relatório.
A nota final deste módulo será atribuída de acordo com a qualidade do relatório apresentado (75%) e a avaliação do desenvolvimento do trabalho (25%) no decorrer das aulas práticas.

Conteúdo

Módulo I:

  1. Introdução à problemática das obras subterrâneas
  2. Processo de deformação em torno de cavidades subterrâneas
  3. Prospecção geológica e caracterização geomecânica do maciço
  4. Dimensionamento de obras subterrâneas


Módulo II:

1. Teoria da elasto-plasticidade para problemas uniaxiais

  • Função de cedência
  • Lei de escoamento
  • Endurecimento cinemático e isotrópico
  • Algoritmos de implementação
  • Energia e dissipação plástica
 2. Teoria da elasto-plasticidade para problemas planos
  • Funções de cedência, plasticidade J2
  • Plasticidade perfeita
  • Endurecimento linear
  • Plasticidade não associada
  • Matriz de rigidez elasto-plástica
  • Princípio da dissipação plastica máxima
  • Algoritmos de “return mapping”
  • Implementação numérica (método implícito e explicito)

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: