Tese de Doutorado 2018 – PRISCILA DE ALMEIDA CARDOSO SANTIAGO
Resumo
Com o avanço da exploração, o desenvolvimento tecnológico na área de ancoragens das unidades marítimas localizadas em zonas de grande profundidade, vem crescendo, principalmente por ser um mecanismo de posicionamento das unidades offshore de exploração de petróleo, que estão sujeitos a carregamentos dinâmicos de ondas, correntezas e ventos. Para isso é necessário um sistema de ancoragens que alie boa resposta às solicitaçãoes e seja ao mesmo tempo factível em termos de logistica de transporte. Assim torna-se mais interessante trabalhar com arranjos de ancoragens em lugar de uma única uidade de grande capacidade de permanência. Dessa maneira, a motivação deste trabalho foi realizar investigações experimentais em centrífuga geotécnica, com o objetivo de identificar e quantificar os efeitos de interação em clusters (arranjos) de duas estacas instaladas em areia fofa, submetidas a carregamentos multidirecionais. Neste estudo busca-se avaliar a resistência global do sistema de ancoragem, as resistências individuais de cada ponto fixo, a distribuição de forças e os possíveis modos de ruptura. Os modelos físicos utilizaram uma areia industrial normatizada do IPT (N50), na condição seca e densidade no estado fofo (Dr=35%). As estacas foram feitas de alumínio e posicionadas em três diferentes arranjos em função do espaçamento: 3D, 2D e 1,5D (onde D é o diâmetro da estaca, D= 2,85cm) . Após a cravação, o modelo foi submetido a uma gravidade modificada de 24xg. Foram realizados um total de doze ensaios variando o ângulo de carregamento (0°, 90° e 45°). Para as três inclinações ensaiadas, obteve-se um ganho significativo na carga de permanência do arranjo do cluster em relação à estaca isolada, porém não diretamente proporcional ao número de estacas do arranjo. O ensaio que obteve maior carga relativa de permanência do cluster foi o carregamento vertical, onde o arranjo superou 70% da carga da estaca isolada, enquanto que os ensaios de carregamento inclinado e de carregamento horizontal apresentaram 50% e 40% de ganho, respectivamente. Para os três espaçamentos ensaiados, a maior eficiência foi àquele referente a duas vezes o diâmetro da estaca. Isso mostra que estacas que são instaladas muito próximas podem sofrer o efeito de borda diminuindo assim a resistência lateral de cada estaca isolada.