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Modelagem física em centrífuga de fundações para torres eólicas

Processo: 15/10223-2
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 14 de setembro de 2015
Vigência (Término): 13 de setembro de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Geotécnica
Pesquisador responsável:Marcos Massao Futai
Beneficiário:Marcos Massao Futai
Anfitrião: Stuart Kenneth Haigh
Instituição-sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Cambridge, Inglaterra  
Assunto(s):Geotecnia   Aerogerador   Energia eólica

Resumo

Atualmente a produção brasileira de energia elétrica depende das hidroelétricas. Quando ocorre seca, são acionadas as termoelétricas, que além de caras, contribuem para poluição atmosférica. É preciso diversificar as fontes de energia e por isso, o uso da energia de origem eólica é fundamental para a matriz energética brasileira. O uso de energia eólica com os modernos aerogeradores é recente no Brasil. Pouco se sabe sobre o desempenho a longo prazo. Devido a elevada altura, que pode ultrapassar 100m, seu peso próprio não é o carregamento mais importante. É preciso considerar o carregamento decorrente do vento. As fundações serão solicitadas por um carregamento vertical, outro horizontal e mais o momento fletor. Sendo que o carregamento é cíclico. Pouco se sabe sobre os efeitos do carregamento cíclico em fundações assentes nos solos brasileiros e por isso, normalmente não levam em conta os carregamentos cíclicos nos projetos. As pesquisas internacionais demonstraram que carregamentos cíclicos em areia causam degradação do atrito lateral e redução de rigidez das estacas assentes em areias. Essa perda de resistência e aumento de deformabilidade pode gerar acúmulo de deformações irreversíveis que podem causar ruptura a longo prazo. A pesquisa que se pretende realizar na Universidade de Cambridge trata de uso de modelos físicos em centrífuga aplicados a fundações de torres eólicas. As centrífugas permitem que sejam ensaiados modelos aumentados N vezes a gravidade. Assim, modelos em escala 1:100 podem ser ensaiados em dimensões reais quando acelerados 100 vezes a gravidade da Terra. O objetivo do projeto será realizar ensaios que contemplem a interação solo-fundação-torre sobre carregamentos cíclicos combinados. Ao final da pesquisa pretende-se dar uma contribuição acadêmica através de resultados de ensaios pioneiros, além de fornecer subsídios para melhoria da prática da engenharia de fundações aplicadas a torres eólicas. Reduzindo assim, o empirismo que muitas vezes ocorre na prática na referida área. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FUTAI, MARCOS MASSAO; DONG, JING; HAIGH, STUART K.; MADABHUSH, S. P. GOPAL. Dynamic response of monopiles in sand using centrifuge modelling. SOIL DYNAMICS AND EARTHQUAKE ENGINEERING, v. 115, p. 90-103, DEC 2018. Citações Web of Science: 2.

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