Resumo (PT):
A simulação e o estudo da problemática das vibrações induzidas pelo tráfego ferroviário em túneis
é uma tarefa difícil e complexa. O carácter semi-indefinido do domínio circundante do túnel associado às
características tridimensionais do problema são os principais responsáveis pela complexidade do problema.
Uma solução eficiente e precisa para a simulação do comportamento dinâmico de estruturas muito longas, como
por exemplo, vias férreas ou túneis, é proposta utilizando técnicas 2.5D no contexto do método dos elementos
finitos, e adoptando PML’s para o tratamento das fronteiras devido à truncatura do domínio. Dado o recurso a
uma abordagem 2.5D MEF-PML não ser usual, as equações do 2.5D PML são derivadas, salientando-se a
compatibilidade com o 2.5D MEF. Após essa breve descrição do modelo, exemplos de validação são
apresentados, demonstrando a precisão do modelo. Por último, um estudo paramétrico é desenvolvido por
forma a avaliar a influência de algumas propriedades do túnel e do solo, nas vibrações induzidas à superfície
do maciço.
Abstract (EN):
The simulation and study of problems related with vibrations induced by railway traffic in
tunnels is a difficult and complex task. The semi-indefined character of the domain surrounding the tunnel
associated to the 3-dimensional characteristics of the problem are the major causes of that complexity. An
efficient and accurate solution for the simulation of the dynamic behavior of very long structures, i.e., railways
or tunnels, is proposed by using 2.5D techniques in the context of the finite elements method, and adopting
PML’s for the treatment of the boundaries due to the truncation of the finite elements mesh. Since the resource
to 2.5D FEM-PML approach is not very usual, the equations of the 2.5D PML are derived, highlighting the
compatibility with the 2.5D FEM. After that brief presentation of the model, a range of validation examples are
depicted, showing the accuracy of the model. Finally, a parametric study is presented in order to evaluate the
influence of some tunnel and ground properties in the vibrations assessed at the ground surface.
Language:
Portuguese
Type (Professor's evaluation):
Scientific
No. of pages:
30