Avaliação da influência das propriedades do material na evolução dos movimentos de massa utilizando o método do ponto material

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2019.Os movimentos de massa são fenômenos naturais frequentes e especialmente perigosos devido ao aumento da população e a ocupação irregular em zonas montanhosas. Realizar estudos através de métodos que permitam avaliar numericamente seu comportamento é essencial para mitigar e prevenir os possíveis impactos gerados por esses eventos. Os métodos tradicionais de Equilíbrio Limite e de Elementos Finitos não conseguem reproduzir o problema desde o início do movimento até o final de seu desenvolvimento, por isso, torna-se necessário utilizar novas formulações. Nesta dissertação o Método do Ponto Material foi selecionado para avaliar estes movimentos nas etapas de formação dos mecanismos de ruptura e desenvolvimento do movimento através de uma análise dos parâmetros de resistência e deformabilidade de um talude, utilizando o modelo elastoplástico com critério de ruptura de Mohr-Coulomb e o modelo Cam-Clay modificado. Os resultados obtidos foram analisados para identificar a influência de cada parâmetro nas etapas estudadas além de comparar o comportamento da instabilidade quando simulada com diferentes modelos constitutivos. No primeiro caso se encontrou que os parâmetros de peso específico e coeficiente de Poisson não tem influência nenhuma na instabilidade, e que por outro lado, a coesão, o ângulo de atrito e o módulo de Young podem determinar o comportamento do movimento de massa antes e após da ruptura. Já na análise do modelo constitutivo, se observou que o Mohr-Coulomb apresenta resultados conservadores e diferentes do Cam-Clay modificado, indicando que os movimentos de massa podem ser influenciados por outros parâmetros que o último modelo contempla.Mass movement are frequent natural phenomena and especially dangerous due to increased population and irregular settlements in mountainous areas. Carrying out studies using methods that allow the numerical evaluation of their behavior is essential to mitigate and prevent the possible impacts generated by these events. The traditional Limit Equilibrium and Finite Element methods fail to reproduce the problem from the beginning of the movement until the end of its development, so it is necessary to use new formulations. In this work the Material Point Method was selected to evaluate these movements in the stages of mechanisms of rupture formation and movement development through an analysis of the soil shear resistance and deformability parameters of a slope using the elastoplastic model with Mohr-Coulomb failure criterion and modified Cam-Clay model. The results obtained were analyzed with the aim of identify the influence of each parameter, in addition the behavior of the instability considering different constitutive models was compared. In the first case it was found that the parameters of specific weight and Poisson coefficient have no influence on instability, but cohesion, friction angle and Young's modulus can determine the behavior of mass movement after and before failure. In the analysis of the constitutive model, it was observed that the Mohr-Coulomb presents conservative and different results from the modified Cam-Clay, indicating that the mass movements can be influenced by other parameters that the last model contemplates