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Modelagem numérica de zonas de falhas utilizando o método dos elementos finitos

Os processos formadores de estruturas complexas como as zonas de falhas em diferentes regimes tectônicos têm grande relevância na compreensão do comportamento mecânico da litosfera e dos fluídos subsuperficiais. Neste caso, a modelagem numérica apresenta-se como ferramenta fundamental para auxiliar...

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Main Author: MEDEIROS, Carlos Eduardo Bessa de
Other Authors: GOMES, Igor Fernandes
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2020
Subjects:
Engenharia Civil
Geologia estrutural
Método dos elementos finitos
Modelagem numérica
Formação de zonas de falha
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38376
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spelling ir-123456789-383762020-10-20T05:14:30Z Modelagem numérica de zonas de falhas utilizando o método dos elementos finitos MEDEIROS, Carlos Eduardo Bessa de GOMES, Igor Fernandes http://lattes.cnpq.br/4767600957495315 http://lattes.cnpq.br/7454305406070791 Engenharia Civil Geologia estrutural Método dos elementos finitos Modelagem numérica Formação de zonas de falha Os processos formadores de estruturas complexas como as zonas de falhas em diferentes regimes tectônicos têm grande relevância na compreensão do comportamento mecânico da litosfera e dos fluídos subsuperficiais. Neste caso, a modelagem numérica apresenta-se como ferramenta fundamental para auxiliar no entendimento destes processos e diminuir as incertezas. Esta dissertação apresenta a modelagem numérica do processo de formação de zonas de falhas em regimes transcorrente, normal e oblíquo, bem como analisar o controle estrutural de falhas pré-existentes. As simulações numéricas foram realizadas aplicando o método dos elementos finitos e com o uso da técnica de descontinuidades fortes incorporadas, utilizando o código in house CODE-BRIGHT. As análises foram divididas em duas etapas. A primeira, com simulações direcionadas ao processo de formação de zonas de falha utilizando o modelo constitutivo elastoplástico de Drucker-Prager, apresentando resultados satisfatórios quanto a avaliação das deformações plásticas como parâmetro da formação de zonas de falha e deslocamentos como indicativo do comportamento rúptil das estruturas formadas. No segundo momento, foram realizadas análises com segmentos de falhas pré-existentes inseridos no contínuo por meio da técnica das descontinuidades fortes, em que foi possível verificar o processo de reativação tectônica dessas estruturas, além da formação de zonas de dano nas extremidades dos segmentos. Por fim, avaliou-se a influência e o controle das estruturas préexistentes na distribuição das tensões no maciço. The processes that form complex structures such as fault zones in different tectonic regimes have great relevance in understanding the mechanical behavior of the lithosphere and subsurface fluids. In this case, numerical modeling is presented as a fundamental tool to assist in the understanding of these processes and reduce uncertainties. This dissertation presents the numerical modeling of the process of faulting and fault zones formation in strike-slip, normal and oblique regimes, as well as analyzing the structural control of pre-existing faults. Numerical simulations were performed using the finite element method and applying the technique of strong discontinuity using the CODE-BRIGHT code. The analyzes were divided into two stages. In the first stage, simulations were carried out to investigate the formation process of faults zones using the constitutive elastoplastic model of Drucker-Prager. The results presenting satisfactory regarding the evaluation of plastic deformations as a parameter to indicate a formation of fault zones, and displacements as an indication of behavior brittle structures. In the second moment, analyses were carried out with pre-existing fault segments inserted in the continuum using the strong discontinuity technique, in which was possible to verify the tectonic reactivation process of these structures, formation of damage zones at the tips of the segments and the influence and control of pre-existing structures on the distribution of stresses. 2020-10-19T20:01:16Z 2020-10-19T20:01:16Z 2020-02-19 masterThesis MEDEIROS, Carlos Eduardo Bessa de. Modelagem numérica de zonas de falhas utilizando o método dos elementos finitos. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38376 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
institution REPOSITORIO UFPE
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MEDEIROS, Carlos Eduardo Bessa de
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