[pt] Esta tese apresenta o fenômeno de ruptura por tombamento bloco-flexural, que acontece na zona NW da mina Tintaya. O objetivo do presente estudo é contribuir o conhecimento de este tipo de fenômeno de ruptura, quantificando as características do maciço rochoso com as técnicas da mecânica das rochas. O trabalho inicia-se por uma caracterização geral da zona de estudo, com especial relevo das propriedades geomecánicas das descontinuidades presentes, pelo que foram desenvolvidos mapeamentos das caras de bancada e a amostragem da rocha intacta, esta data permitiu estabelecer correlações dos parâmetros geomecânicos e fazer a análise cinemática da zona de estudo. Após de fazer a caracterização e avaliação das características das descontinuidades, foi definido o tombamento bloco-flexural, pelo jeito das descontinuidades presentes no maciço, já que este tipo de ruptura é mais complexo do que os outros tipos de tombamento, porque é uma combinação de tombamento e deslizamento dos blocos. Em vez da ruptura flexural de colunas contínuas, neste caso o tombamento é resultado de deslocamentos acumulados das juntas transversais. Com o objetivo de fazer uma análise numérica, obtou-se por um modelo contínuo- equivalente que inclui os efeitos de orientação e espaçamento das juntas é o modelo de plasticidade de Cosserat. O contínuo de Cosserat, conhecido também como contínuo micropolar acrescenta os graus de liberdade de rotação ao contínuo convencional. Pelo que foi analisado este tipo de ruptura através de uma modelagem computacional com um programa de elementos finitos feito na PUC-Rio, assim, tornar possível a modelagem computacional com a teoria do continuo de Cosserat. / [en] This thesis presents the block - flexural toppling failure phenomenon, which happens at NW zone of the Tintaya´s mine. The objective of the present study is to contribute the knowledge of this type of phenomenon of failure, quantifying the characteristics of rock mass with the techniques of the rock mechanics. The work begins for a general characterization of the zone, with special relief of the geomechanical properties of the discontinuities, which were developed the window sampling (bench face mapping) and sampling of the intact rock, this information allowed to establish correlations of the geomechanical parameters and make feasible kinematics analysis from the zone of study. After doing the rock mass characterization and evaluation of the characteristics of the discontinuities, the block - flexural toppling failure was defined, on those long column rocks crossed by numerous huge subhorizontal joints. The block-flexural type failure is a complex phenomenon compared with other types of toppling failure, because it is a combination of pure toppling and sliding. With the intention of numerical analysis, I have been proposed analyzing this rupture for a continuum - equivalent model of Cosserat, that includes the orientation and the discontinuity´s spacing. This model is known also as continuum micropolar, which adds the degrees of freedom of rotation to a conventional continuum. It was analyzed this type of failure through a computational modeling with a program of finite elements made in the PUC-Rio, so, the computational modeling possible with the theory of continuum of Cosserat.

[pt] Eleições democráticas desempenham um papel fundamental na resolução do problema de agência entre cidadãos e governo. A literatura reconhece amplamente as vantagens das eleições enquanto sistema de incentivos políticos, mas pouco discute o potencial custo de prover tais incentivos. Esta dissertação busca um melhor entendimento do tema através de um exercício empírico com dados brasileiros. Seu objetivo é analisar se a descontinuidade política – característica inerente ao sistema eleitoral democrático, que pressupõe a troca periódica de político eleito – interfere com a provisão de serviços de saúde pública no Brasil. Utiliza-se uma estratégia de diferença-em-diferenças para examinar como a troca de prefeitos e partidos decorrente de eleições afeta o controle municipal da dengue entre 2001 e 2009. Conclui-se que, a partir do terceiro ano de mandato do novo prefeito, há um impacto positivo e significativo da troca do político eleito sobre o número de casos confirmados da doença no município, corroborando a hipótese de que a ruptura causada pela descontinuidade política compromete a provisão de serviço de saúde pública municipal no Brasil. Atribui-se a cronologia do efeito à sazonalidade da dengue e à dinâmica de transmissão do vírus. Encontram-se indícios de que proximidade política e força institucional operam como inibidores do efeito nocivo. A continuidade ao longo de dois mandatos consecutivos parece também melhorar a situação municipal de dengue. Todavia, não há resultados conclusivos quanto à influência do clima sobre a relação de interesse. / [en] Democratic elections play a fundamental role in solving agency problems between citizens and the government. The literature largely recognizes the advantages of elections as a system of political incentives, but holds little discussion about the potential costs of providing such incentives. This thesis seeks a better understanding of the issue via an empirical exercise using Brazilian data. Its objective is to investigate if the political discontinuity – a characteristic inherent to the democratic electoral system, which presupposes the periodic turnover of elected politicians – interferes with the provision of public services in Brazil. A difference-in-differences approach is used to assess how the change of mayors and parties resulting from elections affects the municipal control of dengue from 2001 to 2009. Results indicate that, as of the third year of a new mayor’s mandate, there is a positive significant impact of the change of elected politician on the number of dengue cases confirmed within a municipality. This finding corroborates the hypothesis that the rupture caused by the political discontinuity jeopardizes the provision of municipal public health services in Brazil. The timing of the effect is attributed to both dengue’s seasonality and the dynamics of virus transmission. Evidence suggests that political proximity and institutional strength operate as inhibitors of this harmful effect. Continuity throughout consecutive mandates also appears to improve the municipal state of dengue. Results regarding the influence of climate on the relationship of interest, however, remain inconclusive.

[pt] A resistência ao cisalhamento de descontinuidades é fortemente influenciada pela rugosidade e pela tensão normal aplicada, além de outras propriedades das descontinuidades. A sua avaliação é de vital importância nos projetos de escavações subterrâneas, estabilidade de taludes, túneis, fundações e outros tipos de obras da engenharia em rochas. O propósito principal deste trabalho foi o desenvolvimento de um equipamento de cisalhamento direto convencional que permite avaliar a resistência ao cisalhamento em descontinuidades de rochas sem preenchimento, em escala de laboratório. A força normal e a força cisalhante foram aplicadas através de atuadores hidráulicos servo controlados. Encontram-se acoplados nos atuadores os dispositivos para medir cargas e deslocamentos verticais e horizontais. O controlador de aquisição de dados converte os sinais mecânicos e elétricos em dados digitais. Os dados foram registrados nos intervalos desejados num computador. Foram feitos ensaios de cisalhamento em juntas artificiais e naturais de dois tipos de gnaisse, o Microclina Gnaisse e o Plagioclásio biotita hornblenda gnaisse. Os resultados obtidos apresentaram uma variação no padrão da rugosidade, com uma diminuição da dispersão com o aumento da escala das amostras, as juntas naturais apresentaram uma dispersão maior nos resultados do que as juntas artificiais. Os parâmetros de resistência obtidos experimentalmente foram então comparados, com os parâmetros de resistência obtidos através do método empírico de Barton e Choubey (1977) e também com dados encontrados na bibliografia. Os resultados mostram-se satisfatórios, validando o equipamento desenvolvido. / [en] The shear strength of discontinuities is strongly influenced by the roughness and the normal stress applied, as well as other properties of the discontinuities. Their assessment is of vital importance in underground excavation projects, slope stability, tunnels, foundations and other types of rock engineering activities. The main purpose of this work was the development of a conventional direct shear equipment to determine the shear strength of unfilled rock discontinuities at laboratory scale. Normal force and shear force were applied with servo controlled hydraulic actuators. The devices for measuring loads and vertical and horizontal displacements are coupled to the actuators. The data acquisition controller converts the mechanical and electrical signals into digital data. The data was recorded at the desired intervals on a computer. Shear tests were performed on artificial and natural joints of two types of gneiss, the Microcline gneiss and the Plagioclase biotite hornblende gneiss, common rocks in the southern region of Rio de Janeiro city. The results showed a variation in the roughness pattern, with a decrease of the dispersion with the increase of the samples size, the natural joints presented a greater dispersion in results than the artificial joints. The resistance parameters obtained experimentally were then compared with the resistance parameters obtained through the empirical method of Barton and Choubey (1977) and also with data found in the literature. The results obtained are satisfactory, validating the developed equipment.

[pt] Do crescente uso da bicicleta em grandes cidades emerge a necessidade de projetos urbanísticos que promovam a integração entre o modal cicloviário e os demais meios de transporte urbano, enquanto processos mais eficientes de manutenção dos caminhos cicláveis enfrentam a descontinuidade na administração pública com suas mazelas como a interrupção de projetos e a ausência de dados históricos. Este trabalho apresenta o conceito de Ciclovia Viável para áreas urbanas de metrópoles considerando o uso de indicadores modelados nas dimensões social, técnica e ambiental. O indicador proposto pode mitigar a ausência de dados estruturados servindo como ferramenta para planos de integração entre os modais e de conservação dos caminhos cicláveis. O quadro teórico revisado aponta para quatorze critérios voltados à avaliação de níveis mínimos de serviços no atendimento a demandas de ciclistas e orientados ao monitoramento da qualidade de ciclovias. O modelo do Índice da Ciclovia Viável é testado empiricamente por meio de levantamentos de campo em três ciclovias mantidas pela gestão pública municipal do Rio de Janeiro. Os seguintes indicadores são registrados: Ciclovia do Flamengo (Índice da Dimensão Social = 0,31, Índice da Dimensão Técnica= 0,88, Índice da Dimensão Ambiental= 0,82); Leme-Copacabana (IDS= 0,30, IDT= 0,82, IDA= 0,88) e Barra da Tijuca (IDS= 0,16, IDT= 0,78, IDA= 0,88). Percebe-se que a dimensão social figura como a menos favorecida nas três avaliações, significando um alerta de insuficiência de ciclovias com acessibilidade às pessoas que residem em áreas subnormais. / [en] The practice of cycling has been following our civilization for over a century. In recent decades, the so-called developed or developing countries have come to consider the cycling mode in their public policies, especially in urban mobility plans. In recent decades, the application of urban mobility policies by bicycles has gained prominence in the Brazilian scenario, especially in Rio de Janeiro. The history of Rio s bicycle lanes began in 1991, when the first bicycle lanes were built from a program for the redevelopment of the city s waterfront known as the Rio Orla. The program built 23 km of cycle paths intended primarily for leisure. From 1993, after the United Nations Conference on Environment and Development - ECO92, based in the city of Rio de Janeiro, the Municipal Secretariat of Environment of the Rio de Janeiro City Hall was created. In 2010, the city incorporated the Rio - Urban Capital of Bicycle Mobility project into the Urban Mobility Plan - PMU as a transportation alternative and as a modal element for short distances and for the purpose of integrating Bus Rapid Transport - BRT systems. trains and subway. In 2008, the Rio de Janeiro city cycling plan had the goal of expanding its 150 km network in 2009 to 450 km by the end of 2016. However, a cycling infrastructure is not only sustained by its length, but a set of socio-spatial criteria is required for its effectiveness. The Ministry of Cities, in its Bicycle Mobility Plan in Cities (Ministério das Cidades, 2007), states that linking with different transport systems is a key factor for bicycles to be adopted by the population while traveling and that urban infrastructure in cities must adapt to this mode. The observation of the use of bicycles in large cities, with varied and constantly changing technologies and organizations, was the starting point of the research that used a bibliographic review in search of concepts and methods of evaluation of the service level and the quality of the bicycle lanes and cycle tracks. There are several bicycle lane settings, depending on their applications. Similarly, the concepts of service level and the qualitative evaluation applied to these infrastructures also vary. For this research, these concepts follow those of large metropolises around the world with characteristics of planned cities and contribute to a new concept, built here, called Viable Bicycle Path Index (VBI). Once the new concept is defined, it is now feasible to develop a model capable of aggregating relevant information for the assessment of bicycle paths. Therefore, after surveying studies on national and international bicycle-related indexes, Brazilian technical standards and norms and urban elements necessary for the formation of a viable bicycle path, this research presents a methodological design with several elements (dependent and independent variables) that represent the landscape around bicycle paths in neighborhoods of the city capital.

[pt] Meios que apresentam descontinuidades como fraturas e falhas em um maciço rochoso ou reservatórios de petróleo impõem algumas dificuldades na simulação numérica pelo Método dos Elementos Finitos. Uma dessas dificuldades é a necessidade de geração de malhas muito refinadas, principalmente na região próxima à descontinuidade, até a obtenção de uma resposta confiável do modelo, o que pode consumir um tempo significativo. Ao mesmo tempo, a discretização da descontinuidade com elementos muito pequenos, quando comparados ao restante do modelo, pode conduzir a um aumento no tempo de simulação. Neste trabalho é apresentada a formulação de um elemento finito cortado por uma descontinuidade para aplicação em problemas com acoplamento fluido-mecânico em meios saturados com um único fluido. A inserção da descontinuidade no elemento é obtida pela adição de novos termos à função de interpolação, dispensando a sua discretização. Esses termos adicionais conseguem reproduzir a mudança no campo de deslocamento e poro-pressão no elemento devido à presença da descontinuidade. A resposta do elemento é verificada através da comparação com uma solução analítica unidimensional e com exemplos simples simulados em um programa comercial. / [en] Media that present discontinuities as fractures and faults in a rock mass or oil reservoirs impose some difficulties in numerical simulation using standard Finite Element Method. One of these difficulties is the need for very refined mesh generation, especially in the region near the discontinuities, to obtain a reliable answer of the model, which can consume significant time. At the same time, the discretization of the discontinuity with very small elements compared to the rest of the model may lead to an increase in simulation time. This work presents the formulation of an element that is crossed by a discontinuity for use in coupling fluid-mechanical problems in single fluid saturated mediums. The insertion of the discontinuity in the element is obtained by adding new terms in the interpolation function, which eliminates its discretization. These additional terms can reproduce the change in the displacement and pore pressure field in the element due to the presence of discontinuity. The response of the element is validated by comparing it with one dimensional analytical solution and simple examples simulated in a commercial program.