Simulação em Elementos Finitos e Comparação com Solução Analítica para Consolidação de uma Camada de Argila em uma Base Impermeável

Abstract

A simulação em elementos finitos do processo de consolidação de solos usualmente envolve a solução de um sistema linear onde uma matriz de acoplamento compatibiliza uma matriz de rigidez e uma matriz de condutividade hidráulica. As incógnitas nodais envolvem deslocamentos e poro pressões. Um esquema de solução ao longo do tempo é utilizado neste sistema linear acoplado. Uma solução analítica para a consolidação de uma camada de argila acima de uma base impermeável com carregamento em faixa sobre foi tomada como referência no presente trabalho. Os cálculos envolvidos na solução analítica foram implementados por meio de um programa em Python, sendo descritos em detalhes. Com o uso do programa, são obtidos os valores do recalque no centro do carregamento e do recalque adimensional em função do tempo adimensional. Os resultados da solução analítica foram comparados com a solução em elementos finitos. Uma boa aderência entre as duas abordagens foi observada.