Um modelo computacional para a análise probabilística utilizando o método pseudo-dinâmico: estudo de caso dos efeitos da sismicidade no comportamento estrutural da barragem de Jucazinho/PE

Abstract

O comportamento de barragens geotécnicas submetidas a esforços sísmicos foi, durante muito tempo, negligenciado e, por isso, sua influência não era considerada em projetos. Os métodos tradicionais geralmente não consideram esses efeitos e se baseiam em procedimentos que podem estar desatualizados. No Brasil, embora não sejam comuns terremotos de grande magnitude, a sismicidade não é nula, principalmente em áreas de borda passiva, onde ocorre sismicidade intraplaca. Neste estudo, é apresentado um método para a avaliação da probabilidade de fragilidade sísmica do sistema estrutural da barragem de Jucazinho, localizada no estado de Pernambuco, Brasil. A barragem já passou por reparos e medidas de reabilitação estrutural. O método se baseia em procedimentos de simulação computacional, com auxílio dos softwares Abaqus e CADAM, envolvendo análises pseudo-dinâmicas para estabelecer a caracterização probabilística dos coeficientes de segurança da estrutura, levando em consideração as incertezas tanto nos parâmetros relacionados às propriedades do material quanto nas condições de carregamento e nas características do movimento do solo. A análise do estudo inicia-se com a verificação das tensões na barragem ao longo de duas seções críticas, com e sem a influência da fundação, para os casos de análise estática e pseudo-dinâmica. Em seguida, é realizada a análise de estabilidade da barragem por meio da verificação do coeficiente de deslizamento para os cenários descritos. Por fim, é efetuada uma análise probabilística para avaliar a probabilidade de falha e os índices de confiabilidade de quatro cenários de carregamento. Devido ao alto número de reanálises necessárias para a avaliação probabilística, um modelo substituto de Krigagem é gerado para a previsão de valores a partir de um conjunto de dados já conhecidos. Os resultados sugerem uma redução das frequências do sistema barragem-fundação em comparação à barragem isolada, considerando a flexibilidade da fundação. Quanto à análise sísmica e probabilística, no que se refere às tensões e aos coeficientes de segurança, percebe-se que a rigidez da fundação exerce grande influência, visto que as respostas da barragem ao terremoto sofrem aumentos devido à interação multidomínio. Os índices de confiabilidade obtidos foram comparados e confrontados com os limites estabelecidos na literatura.