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Influência do Nível Freático

Ao analisar a influência que a presença do nível freático tem no valor do empuxo de terra, o programa faz a distinção entre a água estar, ou não, confinada. Se o terreno à frente da parede estiver inundado, a pressão hidrodinâmica atuante na face frontal da parede é calculada.

Água confinada

Esta opção é utilizada em solos pouco permeáveis - com valores aproximadamente inferiores a k = 1x10-3 cm/s. Neste caso, o fluxo de água é influenciado, por exemplo, por sedimentos (pela sua forma e rugosidade) ou pela resistência da fração de adesão da água. As fórmulas gerais propostas por Mononobe-Okabe ou Arrango são utilizadas para analisar os efeitos sísmicos. A única existente é a substituição do valor do ângulo de inércia sísmica ψ por ψ*:

onde:

γsat

-

peso volúmico totalmente saturado do solo

γsu

-

peso volúmico submerso do solo

kh

-

coeficiente de aceleração sísmica horizontal

kv

-

coeficiente de aceleração sísmica vertical

Água não confinada

Esta opção é utilizada para solos altamente permeáveis - com valores aproximadamente superiores a k > 1x10-1 cm/s. Para estes solos, assume-se que o fluxo de água através dos poros é aproximadamente independente dos sedimentos (ex.: regime turbulento em solos de sedimentos grosseiros). As fórmulas gerais propostas por Mononobe-Okabe ou Arrango são utilizadas para analisar os efeitos sísmicos. A única existente é a substituição do valor do ângulo de inércia sísmica ψ por ψ*:

onde:

γd

-

peso volúmico seco do solo

γsu

-

peso volúmico submerso do solo

kh

-

coeficiente de aceleração sísmica horizontal

kv

-

coeficiente de aceleração sísmica vertical

GS

-

gravidade específica das partículas do solo

onde:

ρS

-

densidade do solo

ρw

-

densidade da água

Para além de pressões dinâmicas, a estrutura também é carregada por pressões hidrodinâmicas, provocadas pelo fluxo de água livre, manifestadas através de pressões dinâmicas aplicadas à estrutura. O programa utiliza uma distribuição trapezoidal como aproximação da distribuição real parabólica.

A resultante da pressão hidrodinâmica atrás da estrutura Pwd dista ywd da base da estrutura:

onde:

H

-

altura da estrutura

e o seu valor é dado por:

onde:

γw

-

peso volúmico da água

kh

-

coeficiente de aceleração sísmica horizontal

H

-

altura da estrutura

Pressão hidrodinâmica atuante na face frontal da parede

A resultante da pressão hidrodinâmica na face frontal da estrutura Pwd dista ywd da base da estrutura:

onde:

H

-

altura da estrutura

e o seu valor é dado por:

onde:

γw

-

peso volúmico da água

kh

-

coeficiente de aceleração sísmica horizontal

H

-

altura da estrutura

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