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Modelo Cam-Clay Modificado (MCC)

O modelo de MCC foi originalmente desenvolvido para condições de carregamentos triaxiais. A partir de medições experimentais de argilas moles foi possível desenvolver o modelo que expressa a variação do volume de vazios e (deformação volumétrica ε_v) em função do logaritmo da tensão média efetiva σ_m^eff, como mostra a Figura. Ambos os gráficos estão relacionados através das expressões seguintes:

Resposta do material durante consolidação isotrópica (modelo constitutivo)

O gráfico consiste na linha de consolidação normal (NCL) e num conjunto de linhas de dilatação. Durante o primeiro carregamento, o solo virgem move-se de forma descendente ao longo da NCL. Seguidamente, supondo que o solo foi consolidado para um dado nível de tensão, denominado de pressão de pré-consolidação p_c, e, seguidamente, relaxado até à linha de dilatação. Assim, após recarregamento, o solo move-se ao longo da linha de dilatação até alcançar o estado de tensão dado pelo parâmetro p_c, que existia antes do relaxamento. Neste ponto, o solo começa a mover-se novamente ao longo da linha de consolidação normal (carregamento primário - linha de compressão).

Os parâmetros κ e λ podem ser estimados a partir das seguintes expressões:

Estes parâmetros são obtidos a partir de um ensaio edométrico simples.

A superfície de cedência é suave, sem a possibilidade de desenvolver tensões de tração. O modelo de MCC permite, contrariamente ao primeiro grupo de modelos, uma modelação direta do endurecimento ou suavização da deformação para solos normalmente consolidados ou sobreconsolidados, uma relação não linear da deformação volumétrica para a tensão média efetiva e condições limite da plasticidade ideal. Ao utilizar o modelo de MCC, o solo carregado por cisalhamento pode ser deformado plasticamente sem colapsar (pontos 1,2 para endurecimento, ponto 2 para suavização) até alcançar o estado crítico (pontos 3 e 2 para endurecimento e suavização, respetivamente). O solo continua a deformar-se em cisalhamento, assumindo plasticidade ideal, sem variações de e e σ_m^eff. Após relaxamento, é assumida uma resposta linear do solo.

Projeção da função de cedência nos planos meridial e de desvio

A evolução da superfície de cedência (endurecimento/suavização) é ditada pela pressão de pré-consolidação p_c:

Para além dos parâmetros κ e λ, do peso próprio e do coeficiente de Poisson, O modelo de MCC implica a definição dos três parâmetros seguintes:

A descrição do modelo está presente na secção "Implementação numérica dos modelos de MCC e de GCC".

A inclinação da linha de estado crítico M_cs pode ser determinada a partir das expressões:

onde φ_cv é o ângulo de atrito interno para volume constante que corresponde ai estado crítico.