Modelagem de ensaios triaxiais em elementos finitos: análise da adequação de modelos elastoplásticos a representação de ensaios realizados em areias do campo experimental de Araquari/SC

Abstract

O presente trabalho descreve a avaliação numérica de testes triaxiais dentro do PLAXIS para avaliar a adequação de modelos a um conjunto de dados laboratoriais com análises 2D. Os dados considerados fazem parte de uma campanha experimental realizada em amostras de composição arenosa, do campo de ensaio experimental de Araquari / SC. Para modelar os dados triaxiais, uma representação axissimétrica da amostra triaxial foi considerada no software de elementos finitos PLAXIS. As aplicações do Mohr Coulomb Model (MC) e do Hardening Soil Model (HSM) foram avaliadas por uma comparação direta de resultados de laboratório de deformação por tensão e previsões numéricas. Considerando as diferentes tensões de confinamento, ambos os modelos foram capazes de prever as cargas máximas, porém superestimando os valores. No entanto, a maior discrepância foi observada na predição do comportamento das deformações: como esperado, o modelo do solo com endurecimento foi mais adequado para representar o comportamento não linear da areia.

The present paper describes the numerical evaluation of triaxial tests within PLAXIS to access the constitutive model of better adaptation to a set laboratory data with 2D analysis. The data considered are part of an experimental campaign carried out on samples of sandy composition, from the Araquari/SC experimental testing site. To model the triaxial data, an axisymmetric representation of the triaxial specimen was considered in the finite element software PLAXIS. Applications of the Mohr Coulomb (MC) and The Hardening Soil Model were evaluated by a direct comparison of laboratory results of stress strain and numerical predictions. Considering different confining pressures, both models were able to predict with a good accuracy the maximum load, but overestimating the values. The greatest discrepancy was observed in the prediction of strain behavior: as expected, the hardening soil model was more adequate to represent the non-linear behavior of the sand.