[pt] São apresentados os conceitos da análise limite de estruturas, constituídas de material elasto-plástico ideal, objetivando o cálculo da carga de colapso em pórticos planos. As equações cinemáticas, de equilíbrio e constitutivas são estabelecidas em variáveis generalizadas. Ao se definir as condições de admissibilidade plástica é considerada a opção de ter a superfície limite dependendo apenas dos momentos fletores ou da interação entre momentos fletores e esforços normais. São desenvolvidas as equações que definem a superfície limite de perfis retangulares, em I, circulares, tubulares e vigas sandwiche. O fenômeno do colapso plástico é caracterizado matematicamente e identificado como um problema de otimização, mediante a consideração dos teoremas estático e cinemático de carga limite proporcional, que são enunciados como princípios de máximo e mínimo, respectivamente. Sendo a análise limite um problema de otimização, os métodos de resolução utilizados são os da programação matemática, em particular a programação linear dos resultados leva em conta os fundamentos dessa teoria matemática. Como aplicação, são apresentados modelos de pórticos planos, arco e treliças. / [en] This work presents the concepts of limit analysis of structures which are constituted by Elastic perfectly plastic material, aiming at the calculus of collapse load in plane frames. The kinematic, equilibrium, and constitutive equations have been established with the use of generalized variables. In order to define the conditions of plastic admissbility, we have considered the option of limit surfaces depending exclusively on bending moments, or else taking account of interaction between bending moments and axial forces. Equations defining the limit surface of I rectangular sections, circular, and hollow sections, and sandwich beams, have been developed. The phenomenon of plastic collpse has been mathematically characterized, and identified as an optimization problem, through consideration of the static and kinematic theorems of proportional limit load, which have been enunciated respecttively as principles of maximum and minimum. Since the limit analysis is an optimization problem, the solution methods utilized are those of mathematic programming theory specially that of linear programming, and the abalysis of the results shall take into account the fundaments of this mathematic theory. As application models, the work presents examples of plane frames, arches, and trusses.

[pt] Esta dissertação tem como objetivo analisar o papel da plasticidade em Raízes do Brasil, livro de estreia de Sérgio Buarque de Holanda. Para tanto, é necessário avaliar o caráter plástico do português adventício em relação aos demais elementos da herança ibérica – elementos que compõem o tradicionalismo na sociedade brasileira, isto é, resistem à emergência de traços do racionalismo moderno. Como parâmetro para a definição do que é moderno, a obra de Max Weber pode ser útil por fornecer um exemplo negativo da herança ibérica: o ascetismo intramundano das vertentes puritanas do protestantismo. Essa referência teórica permite opor, por um lado, uma ética de conquista do mundo animada pelos valores religiosos protestantes e, por outro lado, uma ética de adaptação ou ajustamento ao mundo, postura condizente ao caráter plástico do colonizador português nos trópicos. Assim, delineia-se um panorama da plasticidade que, ao mesmo tempo em que permite a permanência de elementos atávicos em nossa sociedade, viabiliza o sucesso da colonização portuguesa. / [en] This thesis aims to analyze the role of plasticity in Raízes do Brasil, book debut of Sérgio Buarque de Holanda. For both, it is necessary to evaluate the Portuguese adventitious plastic nature in relation to other elements of Iberian heritage – elements that make up the Brazilian traditionalism, that is, resist the emergence of traces of modern rationalism. As a parameter for the definition of what is modern, the work of Max Weber can be useful for reporting a negative example of Iberian heritage, the innerworld asceticism of the Protestantism puritanical sects. This reference allows theoretical object, on the one hand, an ethic of conquest of the world animated by Protestants religious values and, on the other hand, an ethic of adaptation or adjustment to the world, a position consistent with the plastic nature of Portuguese. Thus, outline a panorama of plasticity that, at the same time which allows the permanence of atavistic elements in our society, makes the success of the Portuguese colonization.

[pt] Esta tese aborda as transformações corporais decorrentes do gestual de uso dos objetos contemporâneos, focando a aceleração das relações predatárias entre o homem e o meio em seu ambiente de trabalho. A questão principal aqui abordada é a diminuição dos movimentos corporais do moderno homem ocidental, tendo por pano de fundo o processo co-evolutivo entre corpo e ambiente, onde os objetos são em grande parte responsáveis pelas posturas cotidianas, como também pelas possibilidades de ação, de gestos, comportamentos e estratégias cognitivas. A tese parte de contribuição teórica de autores que defendem a realização de movimentos mais harmônicos entre corpo e ambiente, abordando o conceito de corpomídia e conhecimentos sobre a dinâmica das cadeias musculares na organização psicomotora humana aplicados à atividade de ensino e de projetos de objetos. A hipótese que alimenta este trabalho é a de que um olhar mais atento para a globalidade da estrutura corpórea influenciará os profissionais que concebem e desenvolvem objetos. A atividade de projetar objetos está no cerne da questão. Há uma crí­tica aos modelos rígidos de corpo humano utilizados nas atividades de concepção e design dos objetos, e ênfase na construção de objetos didáticos que representem as características de mobilidade (e outras) do corpo humano. Os conceitos apresentados são abundantemente ilustrados por todo o trabalho. As experiências realizadas em cursos ministrados pela autora são abordadas desde seus fundamentos teóricos até a construção de objetos didáticos que construiu no LILD, Laboratório em Living Design. As fotos dos objetos construídos pelos alunos fecham esta tese, por serem a sí­ntese e a concretização da idéia de que é possí­vel e indispensável ao designer compreender a estrutura do corpo humano. / [en] This thesis approaches the transformation of the body deriving as a result of gestures when the use of contemporary objects, focusing predatory the acceleration of relations between man and the environment in their workplaces. The main question raised here is the decline of bodily movements of modern man occidental person with the back drop of the co-evolutionary process between body and environment where objects are in large part responsible for daily postures but also by possibilities of action, gestures, behaviors and cognitive strategies. The thesis has left of theoretical argument of authors who defend the realization of more harmonic movement between body and environment addressing the concept of corpomidia and knowledge on the dynamics of the muscular chains c in the organization of psychomotor human applied to the activity of teaching and projects objects. The hypothesis that feeds this work is that a closer look into the whole structure of the body influence the professionals who design and develop objects. The activity of design objects is at the heart of the matter. In this study there is a criticism to the rigid models of human body used in the activities of conception and design of objects and emphasis on the construction of didactic objects representing the characteristics of the mobility (and others) of the human body. The concepts here presented are abundantly illustrated throughout this study. The experiences in the courses lessons taught by the author are considered since the theoretical foundations throughout the construction of didactic elements build in LILD, Living Laboratory in Design. The photos of objects constructed by the students close this view being the synthesis and implementation of the idea of that is possible and essential to the designer understand the structure of the human body.

[pt] Neste trabalho analisa-se o problema de contato entre dois corpos bidimensionais ou tridimensionais com comportamento elasto-plástico submetidos a grandes deformações através de duas metodologias de solução implementadas. O procedimento de solução numérica inclui o tratamento conjunto das não-linearidades geométricas e físicas como também da não-linearidade das condições de contato baseando- se numa estratégia incremental-iterativa. Na modelagem dos corpos utiliza-se o método dos elementos finitos em conjunto com uma formulação Lagrangeana Atualizada e relações constitutivas para grandes deformações elasto- plásticas. Os corpos são considerados ambos deformáveis, supondo a superfície de contato sem atrito. Os métodos implementados foram: o método da Penalidade onde as restrições de contato são satisfeitas de forma aproximada através do emprego do parâmetro de penalidade e o método da Programação Linear Complementar que formula um problema de programação matemática para cada configuração de equilíbrio incremental onde as condições de Kuhn-Tucker são resolvidas pelo esquema de pivoteamento de Lemke [43]. Foi realizada uma análise comparativa entre os métodos e também um estudo paramétrico verificando a influência de parâmetros relevantes para o problema. Foi implementado um algoritmo para consideração da geometria de contato onde são supostas condições genéricas de contato: nó-superfície e onde as relações cinemáticas são dadas em termos de uma função diferenciável da distância.Foram utilizados elementos lineares formulados em deslocamentos, hexaédricos de 8 nós e elementos com uma formulação híbrida - Enhanced Assumed Strain - EAS, que possuem, além de oito nós, três parâmetros internos de deformação, com um campo de deformações trilinear completo, minorando os efeitos de -locking- presentes nos elementos lineares formulados em deslocamentos. O emprego desses dois tipos de elementos teve como finalidade comparar as suas performances em problemas de contato. / [en] In this theses the frictionless contact problem between two- dimensional or three-dimensional deformable bodies with elasto-plastic behavior under finite strains is studied. The numeric solution procedure is based on an incremental- iterative strategy and includes the treatment of geometric and physical nonlinearities as well as those which arise from contact conditions. In the model of body the finite element method together with an updated Lagrangian and elasto-plastic constitutive relations for finite strains is used.For the solution of the contact problem two methods were investigated. The methods were the Penalty method, where the contact restritions are imposed in an aproximated manner with the use of a penalty parameter and the Linear Complementarity Programming method,which is based on the formulation of a mathematic programming problem for each configuration of equilibrium where the Kuhn-Tucker omplementarity conditions corresponding to the contact conditions are solved by the Lemke pivoting scheme [43]. A algorithm was implemented for consideration for the contact geometry where generic conditions of contact are assumed and the kinematic relation is expressed through a differentiable gap function.Displacement based elements with linear interpolations - hexahedral 8 node elements were employed for the space discretization. In order to diminish the locking effects present in these elements, a hibrid formulation - Enhanced Assumed Strain - EAS, with three aditional internal parameters of deformation with an complete trilinear deformation field was employed.

[pt] A análise de problemas mecânicos e estruturais, pelo método dos elementos finitos,requer do analista certa experiência na discretização do modelo para minimizar os erros das soluções. A geração da malha é uma tarefa árdua, que torna- se ainda mais difícil quando trincas estão presentes no modelo. Em um modelo discreto, cada vez que a trinca propaga, a geometria do modelo muda e a malha deve ser atualizada. Neste trabalho é apresentado um sistema gráfico interativo, para modelagem bidimensional de problemas de fraturamento estrutural. O sistema permite introduzir trincas em qualquer posição no modelo, regenerando sua malha e executando um processo auto-adaptativo de elementos finitos. Este sistema pode ser usado para problemas mecânicos, com ou sem trincas, elásticos lineares ou elastoplásticos. O processo auto-adaptativo está baseado em estimadores de erro a posteriori, com refinamento do tipo h. Três tipos de estimadores estão disponíveis. O primeiro, baseado na norma de energia, é aplicado na análise de problemas elásticos lineares. O segundo e o terceiro, baseados em tensão efetiva e na razão do trabalho plástico, respectivamente, são aplicados na análise de problemas elastoplásticos. A geração da malha está baseada em técnicas de enumeração espacial recursiva, que consiste de uma partição em árvore binária (binary tree) para as curvas do contorno, incluindo as curvas das trincas, e uma partição em árvore quaternária (quadtree) para a geração da malha no domínio. O sistema integra diferentes ferramentas: um modelador geométrico que cria a geometria do modelo, um pré-processador que gera a malha e aplica os atributos, um módulo de análise numérica que avalia a resposta de elementos finitos e um módulo, chamado de módulo adaptativo, que faz o gerenciamento do processo adaptativo das malhas e que também é um pós-processador que auxilia na visualização dos resultados, inclusive dos parâmetros de fratura. No processo adaptativo não linear, uma interpolação das variáveis de solução é realizada entre malhas para que a análise incremental da plasticidade continue. O critério deA análise de problemas mecânicos e estruturais, pelo método dos elementos finitos, requer do analista certa experiência na discretização do modelo para minimizar os erros das soluções. A geração da malha é uma tarefa árdua, que torna-se ainda mais difícil quando trincas estão presentes no modelo. Em um modelo discreto, cada vez que a trinca propaga, a geometria do modelo muda e a malha deve ser atualizada. Neste trabalho é apresentado um sistema gráfico interativo, para modelagem bidimensional de problemas de fraturamento estrutural. O sistema permite introduzir trincas em qualquer posição no modelo, regenerando sua malha e executando um processo auto-adaptativo de elementos finitos. Este sistema pode ser usado para problemas mecânicos, com ou sem trincas, elásticos lineares ou elastoplásticos. O processo auto-adaptativo está baseado em estimadores de erro a posteriori, com refinamento do tipo h. Três tipos de estimadores estão disponíveis. O primeiro, baseado na norma de energia, é aplicado na análise de problemas elásticos lineares. O segundo e o terceiro, baseados em tensão efetiva e na razão do trabalho plástico, respectivamente, são aplicados na análise de problemas elastoplásticos. A geração da malha está baseada em técnicas de enumeração espacial recursiva, que consiste de uma partição em árvore binária (binary tree) para as curvas do contorno, incluindo as curvas das trincas, e uma partição em árvore quaternária (quadtree) para a geração da malha no domínio. O sistema integra diferentes ferramentas: um modelador geométrico que cria a geometria do modelo, um pré-processador que gera a malha e aplica os atributos, um módulo de análise numérica que avalia a resposta de elementos finitos e um m / [en] The numerical analysis of structural and mechanical problems by the finite element method requires, by the analyst, some knowledge and experience on mesh refinement. Mesh generation is a difficult task, especially when the model contains cracks. As the crack propagates in the discret model, the geometry of the model changes and the mesh must be updated. This work presents an interactive graphics system for modeling fracture processes of two-dimensional structures. This system may consider any number of cracks that can be inserted in the model at any position, with automatic and adaptive finite element mesh generation. The system can be used for linear and elastic-plastic mechanical problems, with and without cracks. The self-adaptive process is based on an h-type refinement, with an a posteriori error estimation. Three types of error estimators are available. The first, which is based on the energy norm, is used for elastic- linear analysis. The second and the third, which are based on effective stress and on ratio of plastic work, respectively, are used for elastic-plastic analysis. Mesh generation is based on spatial decomposition techniques, which consists on a binary tree partition of boundary curves, including crack curves, and on a quadtree partition for the domain refinement. The system incorporates the following components: a geometric modeler to create the model geometry, a pre- processor that generates the initial mesh and applies model attributes, a numerical analysis module that evaluates the finite element response, and a module, called the adaptive module, that manages the adaptive process of mesh generation. The latter module also incorporates post-processing features that assist in the visualization of analysis results, including fracture parameters. In the non- linear adaptive process for incremental plasticity analysis, it is used a technique for interpolating analysis variables across distinct meshes. The von Mises yielding criterion, with isotropic hardening, is used. Some examples are presented to evaluate the methods for computing fracture analysis parameters and the performance of the adaptive process. / [es] El análisis de problemas mecánicos y extructurales, por el método de los elementos finitos, requiere del analista cierta experiencia en la discretización del modelo para minimizar el error de la solución. La generación de la malla es una tarea árdua, que resulta todavía más difícil cuando grietas están presentes en el modelo. En un modelo discreto, cada vez que la grietas se propaga, la geometría del modelo muda y se debe actualizar la malla. En este trabajo se presenta un sistema gráfico interactivo, para modelaje bidimensional de problemas de fractura extructural. El sistema permite introducir grietas en cualquier posición en el modelo, regenerando su malla y ejecutando un proceso autoadaptativo de elementos finitos. Este sistema puede ser usado en problemas mecánicos, con o sin grietas, elásticos lineales o elastoplásticos. EL proceso autoadaptativo está basado en estimadores a posteriori del error, con refinamientodel tipo h. Tres tipos de estimadores están disponibles. El primeiro, basado en la norma de energía, se aplica en el análisis de problemas elásticos lineales. El segundo y el tercero, basados en tensión efectiva y en la razón del trabajo plástico, respectivamente, se aplican en el análisis de problemas elastoplásticos. La generación de la malla está basada en técnicas de enumeración espacial recursiva, que consiste de una partición en árbol binaria (binary tree) para las curvas del contorno, incluyendo las curvas de las grietas, y una partición en árbol cuaternaria (quadtree) para la generación de la malla en el dominio. El sistema integra diferentes herramientas: un modelador geométrico que crea la geometría del modelo, un préprocesador que genera la malla y aplica los atributos, un módulo de análisis numérico que evalúa la resposta de elementos finitos y un módulo, llamado de módulo adaptativo, que se encarga de gerenciar el proceso adaptativo de las mallas y que también constituye un posprocesador que auxilia en la visualización de los resultados, incluso de los parámetros de fractura. En el proceso adaptativo no lineal, la interpolación de las variables de solución se realiza entre mallas para que el análisis incremental de la plasticidad continue. Se presentan ejemplos que permiten evaluar los métodos de cálculo de los parámetros de fractura y el desempeño del proceso adaptativo.

[pt] Este trabalho consiste no desenvolvimento de um modelo numérico para simular o fraturamento em estruturas de concreto. Como ferramentas principais são utilizados o Método dos Elementos Finitos (MEF) e alguns conceitos da Mecânica da fratura aplicada ao concreto. A principal palavra-chave que caracteriza este trabalho é o -elemento de interface-. Este elemento finito permite modelar descontinuidades na malha de elementos finitos entre as arestas dos elementos. Neste trabalho, estes elementos são utilizados para representar fissuras em estruturas de concreto. A modelagem destas fissuras é suportada por um conceito de fissura discreta, o qual está acoplado a um modelo constitutivo elástico com amolecimento, específico para a fissura ou para o elemento de interface.Neste trabalho, as análises não-lineares abrangeram sistemas estruturais com modo de fraturamento I. / [en] This work consists in the development of a numerical model in order to simulate the fracture process in concrete structures. This model is supported by concepts of the Finite Element Method and the Fracture Mechanics applied to concrete. The main keyword which characterizes this work is interface element. This finite element permits the modelling of discontinuities in the finite element mesh among the edges of the elements. In this work, these elements are used to represent cracks in concrete structures. The cracks modelling is supported by the discrete crack concept, which is associated to a constitutive model called elastic-softening, specific for the crack or for the interface element. In this work, the nonlinear analyses were limited to structural systems under fracture mode I.This work consists in the development of a numerical model in order to simulate the fracture process in concrete structures. This model is supported by concepts of the Finite Element Method and the Fracture Mechanics applied to concrete. The main keyword which characterizes this work is interface element. This finite element permits the modelling of discontinuities in the finite element mesh among the edges of the elements. In this work, these elements are used to represent cracks in concrete structures. The cracks modelling is supported by the discrete crack concept, which is associated to a constitutive model called elastic-softening, specific for the crack or for the interface element. In this work, the nonlinear analyses were limited to structural systems under fracture mode I.This work consists in the development of a numerical model in order to simulate the fracture process in concrete structures. This model is supported by concepts of the Finite Element Method and the Fracture Mechanics applied to concrete. The main keyword which characterizes this work is interface element. This finite element permits the modelling of discontinuities in the finite element mesh among the edges of the elements. In this work, these elements are used to represent cracks in concrete structures. The cracks modelling is supported by the discrete crack concept, which is associated to a constitutive model called elastic-softening, specific for the crack or for the interface element. In this work, the nonlinear analyses were limited to structural systems under fracture mode I. / [es] Este trabajo consiste en el desarrollo de un modelo numérico para simular fracturas en extructuras de concreto. Se utilizan como herramientas principales el Método de los elementos Finitos (MEF) y algunos conceptos de la Mecánica de la fractura aplicada al concreto. La principal palabra clave que caracteriza este trabajo es el -elemento de interfaz-. Este elemento finito permite modelar discontinuidades en la malla de elementos finitos entre las aristas de los elementos. En este trabajo, los elementos son utilizados para representar fisuras en extructuras de concreto. El modelo de estas fisuras se soporta por un concepto de fisura discreta, que está acoplado a un modelo constitutivo elástico, específico para la fisura o para el elemento de interfaz. En este trabajo, los análisis no lineales consideran sistemas extructurales con modo de fractura I.

[pt] A Mecânica do Dano Contínuo é uma ferramenta promissora para a análise de vida residual em componentes de máquinas e de estruturas. Todavia, não é uma tarefa simples a de se obter uma descrição fisica realística, associada a uma descrição matemática correta, do acoplamento entre a deformação e o amolecimento causado pela degradação da microestrutura. No caso de barras metálicas, a deformação plástica cíclica causa um endurecimento junto com uma degradação na estrutura (dano de fadiga). Por outro lado, a degradação da estrutura induz o amolecimento observado na curva tensão de engenharia vs. deformação. Logo, torna-se importante a modelagem do acoplamento entre plasticidade e dano para que se possa prever de maneira adequada o tempo de vida (ciclos), de um componente estrutural. Muitas tentativas feitas para descrever este tipo de comportamento mostraram-se insatisfatórias. O problema matemático é, em geral, mal posto e uma aproximação numérica da solução é incorreta do ponto de vista fisico. Nestes casos, o fenômeno de localização da deformação é malha-dependente. No presente trabalho, propõe-se uma nova teoria de dano para materiais elasto-plásticos que supera este problema. A teoria tem uma forte base termodinâmica e leva em conta o fenômeno de amolecimento. Uma diferença básica em relação a outros modelos consiste no fato de que a variável escalar D, associada ao dano, é considerada não apenas uma variável de estado mas também uma variável cinemática independente, com abordagem semelhante à apresentada nas teorias de contínuo com microestrutura. As possibilidades de utilização da teoria apresentada são verificadas através da comparação de simulações numéricas com resultados experimentais, para solicitações cíclicas uniaxiais, em barras de almnínioestrutural e em barras de aço austenitico AISI 316 L. / [en] Continuum Damage Mechanics is a promising tool for the failure prediction of structural components. Nevertheless, it is not a simple task to do a mathematically correct and physically realistic description of the strain-softcning behavior due to the degradation of the microstructure. In the case of metallic bars, the cyclic plastic deformation induces a strain-hardening and also a degradation of the structure (fatigue damage). In the other hand, the degradation of the structure induces a softening behavior in the engineering stress-strain curve. Hence, it is very important to model the coupling between plasticity and damage in order to perform an adequate lifetime prevision. Many attempts to describe this type of behavior have been unsatisfatory. The mathematical problem is, in general, ill posed and a numerical approximation of the solution is incorrect from the physical point of view. In this cases the phenomenon of strain localization due to strain-soflzening is mesh dependent. In the present work a new Damage theory for elasto-plastic materials that overcome this problem is proposed. The theory has a strong thermodynarnic basis and take into account the softening behavior. One basic difference from the others models is that the scalar variable D related with damage is taken as an independent kinematic variable, similarly as in the theories of continua with microstructure. The effectiveness and usefulness of the theory is checked by comparing numerical simulations of cyclic uniaxial tests in Aluminiun bars and 316L stainless steel bars with experimental results.

[pt] Zonas de falha são estruturas geológicas usualmente presentes em subsuperfície. Na indústria de óleo e gás, tais estruturas podem trazer diferentes impactos, tanto no comportamento geomecânico dos campos quanto na produção nos reservatórios. Em geral, as zonas de falha são compostas pelo núcleo e pela zona de dano. O núcleo é responsável pela compartimentalização de reservatórios atuando como barreira para a passagem de fluidos. A zona de dano, região de rocha deformada adjacente ao núcleo, pode ter um impacto direto na produção, criando caminhos de fluxo preferencial ou barreiras, dependendo das feições geológicas formadas no processo de deformação. Enquanto o núcleo pode ser caracterizado com larguras da ordem de centímetros a alguns metros, as larguras das zonas de dano são uma grande incerteza. Este trabalho apresenta uma metodologia para a modelagem numérica da geração de zonas de dano. A metodologia é baseada no método de elementos finitos, em modelos constitutivos elastoplásticos representativos do comportamento geomecânico de rochas, e na aplicação de deslocamentos prescritos (rejeito) para simular o processo de formação da falha. Diversos cenários são analisados considerando o impacto dos parâmetros geomecânicos das rochas e as distâncias relativas entre duas falhas na definição das zonas de dano. Em seguida, a metodologia é utilizada para a análise de regiões favoráveis à trajetória de um poço de produção localizado entre três falhas geológicas. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia proposta pode servir como base para caracterizar as zonas de dano em falhas geológicas. / [en] Fault zones are geological structures usually present in subsurface. In the oil and gas industry, such structures can have different impacts on geomechanical behavior and on reservoir production. In general, fault zones are composed by a core and a damage zone. The core is responsible for the compartmentalization of reservoirs, acting usually as a barrier for fluid flow. The damage zone is the region of rock deformed adjacent to the core that may directly impact on production, creating preferential flow paths or barriers, depending on the geological features triggered in the deformation process. While the core width can be in the order of centimeters to a few meters, the damage zone width is uncertain. This work presents a methodology for numerical modeling of the generation of damage zones. The methodology is based on finite element method, elastoplastic constitutive models representative of the geomechanical behavior of rocks, and on the application of prescribed displacements to simulate the fault formation process. Several scenarios are analyzed considering the impact of the geomechanical parameters of rocks and the relative distances between two faults to characterize the damage zones. Then, the methodology is used to analyze regions favorable to the trajectory of a production well located between three geological faults. The obtained results demonstrate that the proposed methodology can serve as a basis for characterizing damage zones in geological faults.

[pt] A utilização da teoria clássica do contínuo, juntamente com modelos locais para as relações constitutivas, tem demonstrado inconsistência física na representação de problemas onde ocorrem localizações das deformações. Nesta tese, empregam-se teorias de contínuos generalizados para descrever de forma consistente o mecanismo de localização. Inicialmente, explora-se a estratégia que consiste de um modelo elastoplástico para o contínuo de Cosserat. Numa segunda fase, apresenta-se um refinamento da teoria, com a utilização do contínuo com microexpansão. Para os dois casos, discutem-se exemplos numéricos e, quando possível, analíticos.As teorias apresentadas são incorporadas em um p rograma de elementos finitos, que adota a filosofia de programação orientada a objetos. / [en] The use of a classical continuum theory, together with local models for the constitutive relations, leads to physical inconsistencies in the representation of strain localization.In this thesis, generalized continuum theories are used in order to describe consistently localization mechanisms.In a first stage, the micropolar theory is associated with an elasto-plastic model.In a second stage, a refinement of the micropolar theory is presented, for a microstretch continuum.For both approaches, numerical examples are discussed and, whenever is possible, analytical solutions are presented.The theories above were incorporated in a general-purpose finite element program, which was developed using the object-oriented programming approach.

[pt] Mudanças das propriedades dos solos devido à ação de carregamentos dinâmicos são responsáveis por danos significativos em geo-estruturas, tais como: barragens, estruturas de concentração, fundações, taludes, etc. A ocorrência do fenômeno da liquefação, em materiais suscetíveis como areias fofas saturadas, representa um tipo de resposta desastrosa de solos. O termo liquefação tem sido empregado para descrever uma variedade de fenômenos no qual tem em comum o desenvolvimento de altas poropressões em materiais saturados sem coesão devido a carregamentos monotônicos , transientes ou ciclios. A previsão da liquefação depende de uma adequada análise do comportamento não-drenado do material, em termos do incremento de poropressões e da perda da rigidez da mistura sólido-fluido, durante e após o período de movimento. O estabelecimento das equações governantes é essencial para elaboração de um modelo matemático realista para descrever o comportamento físico deste fenômeno. As equações a srem consideradas são: equação de movimento da fase sólida, a equação do movimento da mistura sólido-fluido , a equação de continuidade da fase fluida, as equações de acoplamento das fases e as equações constitutivas desses materiais. Nesta tese a resposta dinâmica do solo foi investigada numericamente mediante a técnica dos elementos finitos. A discretização espacial das equações governantes foi feita através de método de Galerkin e a discretização temporal pelo método de Newmark Generalizado. Um modelo constitutivo elasto-plástico foi considerado para descrever o comportamento mecânico da fase sólida, desenvolvido a partir de conceitos da generealização da teoria da plasticidade, que apresenta algumas vantagens em relação aos outros modelos baseados na teoria da plasticidade clássica. A implementação computacional foi escrito em fortran 90. Exemplos numéricos analisados nesta tese comprovam tanto a eficiência do modelo constitutivo na predição do comportamento do solo sobre liquefação como a confiabilidade do programa computacional elaborado nesta pesquisa, em termos da rapidez de processamento e da boa precisão dos resultados, quando comparados com soluções analíticas e outros valores numéricos obtidos por vários autores e diferentes modelos constitutivos. / [en] Changes in soil properties due to the action of dynamic loads are responsible for significant damage of geo-structures such as dams, retaining structures,building foundations, slopes, etc. The occurrence of liquefaction phenomena in susceptible materials, such as loose saturated, represents a type of disastrous response of soil, the term liquefaction has been used to refer to a group of phenomena wich have in common the development of high pore pressures in saturated cohesionless mterial due to monotonic, transient, or cyclic loads. The prediction of soil liquefaction depends of an adequate analysis of the behavior of undrained materials, in terms of increase of pore water pressure and weakening of the solid-fluid mixture, during and after the periodic motion. The establishment of the governing equations is essential to provide a realistic mathematical model to describe the physical behavior of this phenomenon. The system of equations to be considered are: the equilibrium equation of the solid phase, the equilibrium equation of the solid-fluid mixture, the conservation mass of the fluid phase, the coupling equation of phases, and the conservation equations of materials. In this thesis the soil dynamic response was numerically investigated by the finite element method. To obtain the spatial discretization in time was the Generalized Newmark method. An elastic-plastic constitutive model was used to describe the mechanical behavior of the solid phase. This model was developed in the framework of the generalized theory of plasticity, wich has some advantages when compared with other models based on the classical plasticity theory. The computacional implementation was written in fortran 90. Numerical examples considered in this thesis demonstrate the efficiency of the constitutive model to simulated the predicted behavior of soil under liquefaction as well as the reliability of the software developed in this research, in terms of computational effort and good accuracy of the results, when compared with some analytical solutions and other numerical values obtained by various authors and different constitutive models.