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02/12/2013 - 01/11/2016

Engenharias - Engenharia Civil

Esta pesquisa partirá de um código já desenvolvido, implementado em elementos finitos, capaz de simular o processo de escavação de um túnel em um maciço rochoso levando em consideração as fases de escavação e instalação do suporte. Os sistemas de suporte então modelados foram um revestimento e tirantes passivos. Por revestimento, entende-se concreto projetado, anéis de concreto pré-moldado, concreto armado ou cintas metálicas. Tirantes passivos são barras de aço coladas ao maciço, ao longo de todo o seu comprimento, cuja resistência é ativada pelo deslocamento do maciço. Esse código sequencial armazena a matriz de rigidez global por meio de um esquema do tipo skyline, para minimizar o custo de armazenamento de uma matriz esparsa, e resolve o sistema linear de equações utilizando um solver baseado no método de eliminação de Gauss. Com estas características, esse código necessita de aproximadamente duzentos e quarenta horas, em um equipamento com processador Intel Core i5 3.20 GHz e 8 GB de memória RAM, para simular o processo de escavação de um túnel, em um maciço com comportamento elastoplástico, ao longo de trinta metros, repetindo trinta vezes o ciclo mostrado na Figura 1. O comportamento não linear do maciço implica a solução de sistemas de equações não lineares por um processo iterativo em duas etapas de cada ciclo. A malha utilizada tem seis mil quatrocentos e trinta e oito elementos. O tempo, demasiado longo para uma malha tão pequena, justifica a busca por alterações no código existente que permitam pleno aproveitamento das modernas arquiteturas paralelas, como os multicores, para melhorar seu desempenho.