Matlab™ programming for stress analysis in concrete gravity dams considering earthquake and silts

Silva, R. C.; Viana, L. S.

doi:10.1590/S1983-41952011000200005

Abstracts

Having in mind the social and economic importance that dams have in Brazil and the large investments made in relation to these structures, the objective of this work is to contribute to the study of these structures, through developing a program in MATLAB™™ language for stress analysis in concrete gravity dams. The routines developed allow usual verifications in dam projects, considering the action of silts and earthquakes stands out and also the variation of the geometric parameters and physical properties of the dam. The earthquake analysis follows two methods the Pseudo- Static method (Westergaard Method) and the Pseudo-Dynamic method (Chopra Method). Before presenting the subroutines and the program’s functions, these methods are briefly discussed and a validation of stress results are made using CADAM 2000. Additional analyses are presented in reference to program’s potentialities and the conclusions.

concrete gravity dams; pseudo-static method; pseudo-dynamic method; silts; Matlab™

Tendo-se em vista a importância sócio-econômica que as barragens possuem no Brasil e os grandes investimentos realizados acerca destas estruturas,o objetivo deste trabalho é contribuir para o estudo destas estruturas, através do desenvolvimento de um programa em linguagem Matlab para a análise de tensões em barragens gravidade de concreto. As rotinas desenvolvidas permitem verificações comuns em projetos de barragens, dentre as quais se destaca a possibilidade de se considerar a ação de sedimentos e sismos, além da possibilidade de variar, em uma mesma análise, parâmetros geométricos e propriedades físicas dos materiais do perfil estudado. A análise dos sismos é abordada segundo doi métodos quais sejam: método Pseudo-Estático (Método de Westergaard) e Pseudo-Dinâmico (Método de Chopra). Antes da apresentação das subrotinas desenvolvidas, os principais métodos de análise de tensões, ocasionadas pelas ações sísmicas, são brevemente discutidos e, após, são feitas diversas validações de resultados com o auxílio do programa CADAM 2000, desenvolvido pela Escola Politécnicas de Montreal. Apresentam-se ainda análises adicionais referentes às potencialidades do programa, assim como as principais conclusões.

barragens de concreto gravidade; método pseudo-estático; método pseudo-dinâmico; sedimentos; Matlab

Matlab ™ programming for stress analysis in concrete gravity dams considering earthquake and silts

R. C. Silva^I; L. S. Viana^II

^IUniversidade de Brasília. Faculdade UnB Gama. ritasilva@unb.br. Área Especial 2 Lote 14 Setor Central Grama-DF CEP: 72405-610. Brasília-DF. Brazil

^IIUniversidade de Brasília. Faculdade UnB Gama. livia.sviana@gmail.com. Especial 2 Lote 14 Setor Central Grama-DF CEP: 72405-610. Brasília-DF. Brazil

ABSTRACT

Having in mind the social and economic importance that dams have in Brazil and the large investments made in relation to these structures, the objective of this work is to contribute to the study of these structures, through developing a program in MATLAB™™ language for stress analysis in concrete gravity dams. The routines developed allow usual verifications in dam projects, considering the action of silts and earthquakes stands out and also the variation of the geometric parameters and physical properties of the dam. The earthquake analysis follows two methods the Pseudo- Static method (Westergaard Method) and the Pseudo-Dynamic method (Chopra Method). Before presenting the subroutines and the program’s functions, these methods are briefly discussed and a validation of stress results are made using CADAM 2000. Additional analyses are presented in reference to program’s potentialities and the conclusions.

Keywords: concrete gravity dams, pseudo-static method, pseudo-dynamic method, silts, Matlab™.

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Bibliography References

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Publication Dates

Publication in this collection
20 Aug 2014
Date of issue
June 2011

History

Accepted
08 Nov 2010
Received
29 Oct 2009

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[1] [01] ANEEL (2007). Superintendência de Gestão e estudos Hidroenergéticos. Relatório de acompanhamento de Estudos e Projetos de Usinas Hidrelétricas. P. 1-72.

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