Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-07-31T15:24:24Z No. of bitstreams: 1 2012_NataliaResendeAndrade.pdf: 7293780 bytes, checksum: c2bf1204a17bdec8ff68ca07ddb9f5c7 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-08-02T14:57:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_NataliaResendeAndrade.pdf: 7293780 bytes, checksum: c2bf1204a17bdec8ff68ca07ddb9f5c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-02T14:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_NataliaResendeAndrade.pdf: 7293780 bytes, checksum: c2bf1204a17bdec8ff68ca07ddb9f5c7 (MD5) / A presente dissertação tem, como escopo principal, a identificação de conjunto de critérios e indicadores suscetíveis de serem adotados por órgãos gestores de recursos hídricos em suas decisões de outorga para implantação de barragens. Para isso, uma amostra representativa de atos de outorga de barragens, com suas condicionantes, foi construída. Em adição, elaborou-se, a partir dessa amostra, da busca em referências nacionais e internacionais e de discussões com especialistas e gestores, uma tipologia de “situações de barragens”, que serviu de referência à associação, em cada uma das situações definidas, dos indicadores considerados pertinentes. Além disso, identificaram-se categorias de finalidades das barragens, para as quais foram especificados indicadores complementares, independentemente das “situações de barragens”. Na sequência da pesquisa, aplicou-se um questionário a especialistas e gestores da área de recursos hídricos e de barragens, além de outros interessados, para verificação e aprimoramento da tipologia e da abordagem desenvolvidas, tendo em vista, especialmente, a amostra utilizada, as referidas “situações de barragens”, as finalidades das barragens e os indicadores definidos. As questões foram formuladas em múltipla-escolha, havendo a possibilidade de comentários adicionais, de forma subjetiva, por parte dos respondentes. Em adição, a fim de avaliar as proposições da presente dissertação com um foco complementar ao do questionário, os critérios e indicadores considerados por este trabalho foram apreciados em observância a casos de outorga selecionados no âmbito da amostra analisada, de acordo com as situações de barragem. Assim, as atividades desenvolvidas demonstraram a pertinência dos critérios, indicadores e tipologias identificados na presente dissertação. A consideração, pelos órgãos gestores, da abordagem proposta pode facilitar as análises técnicas, indicando uma diretriz uniforme e uma fundamentação harmoniosa nas decisões de outorga, sem prejuízo das peculiaridades de cada região e dos casos em específico. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work has the intention of identifying a set of criteria and indicators to be adopted by water resources management agencies dealing with water use rights concession for dams. To do so, a representative sample of Brazilian acts that grant the water use rights concession for dams, with their conditions, was built. In addition, starting from that sample, along with researches in national and international references, and discussions with experts and managers, a typology of “dams’ situations” was developed, which served as a reference to associate, for each situation, the relevant indicators. Besides, categories of dams’ finalities were identified. For those categories, complementary indicators were specified, regardless of the “dams’ situations”. In sequence, a questionnaire was submitted to experts and managers, and others interested, in the field of water resources and dams, to verify and, eventually, improve the typology and the proposed approach, considering specifically the sample, the “dams’ situations”, dams’ finalities and the indicators. The questionnaire was prepared with multiple choice questions with the possibility of additional comments of the participants. In addition, in order to evaluate the proposals of this work, taking into account a complementary focus to the questionnaire, the criteria and indicators were appreciated in selected cases of water use rights concession for dams presents in the sample, according to the “dams’ situations”. Thereby, the activities demonstrated the relevance of the criteria, indicators and typologies identified in this research. If water resources management agencies take the proposed approach into consideration, it maybe facilitate technical analyses, by indicating a uniform guideline and a harmonious statement of reasons in water use rights concession, with no loss of the peculiarities of each region and in specific cases.

o objetivo deste trabalho é a análise de barragens de gravidade de concreto desde a faseda sua construção até sua completa entrada em serviço. Inicialmente é feita a análise da fase construtiva, onde o problema fundamental é devido às tensões térmicas decorrentes do calor de hidratação. O método dos elementos finitos é empregado para a solução dos problemasde transferência de calor e de tensões. A influência da construção em camadas é introduzidaatravés da redefinição da malha de elementos finitos, logo após o lançamento de cadacamada de concreto. Uma atenção especial é dada ao problema de fissuração em estruturas de concreto simples.Algunsmodelos usuais são apresentados, discutindo-se a eficiência dos mesmos. Os modelosde fissuração distribuída têm sido preferidos, em virtude dos vários inconvenientes apresentados pelas formulações discretas. Esses modelos, entretanto, fornecem resultados dependentesda malha de elementos finitos e alguma consideração adicional deve ser feita para corrigiressas distorções. Normalmente, tenta-se corrigir esse problema através da adoção de umaresistênciaà tração minorada que é definida em função da energia de fratura do material. Neste trabalho, é demonstrado que esse procedimento não é satisfatório e é proposta uma novaformulaçãopara a análise de grandes estruturas de concreto. A análise das tensões na etapa de construção da barragem é feita com o emprego de um modelo constitutivo viscoelástico com envelhecimento para o concreto. Em virtude do envelhecimento,a matriz de rigidez da estrutura é variável no tempo, devendo ser redefinida e triangularizadaem cada instante. Isto leva a um grande esforço computacional, sobretudo, quandoa barragem é construída em muitas camadas. Para evitar esse inconveniente, adota-se um procedimento iterativo que permite que a matriz de rigidez seja redefinida em poucas idadesde referência. Numa segunda etapa da análise, a barragem é submetida à pressão hidrostática e a uma excitação sísmica. A análise dinâmica é realizada considerando-se o movimento do sistema acoplado barragem-reservatório-fundação. O sismo é considerado um processo estocásticonão estacionário e a segurança da estrutura é determinada em relação aos principais modos de falha / Analysis of concrete gravity dams during their construction stages and when they are subjectedto seismicloads is the objective of this work. Initially,thermal stresses due to hidratation heating are computed using the finite. elementmethod to solve the heat transfer and the mechanical problems, respectively. After eachconcrete layer is added during the construction stage, the finite element mesh is redefined. Spetial attention is given to concrete cracking. Some usual models are presented and their efficiencyare discussed. As several difficulties arise when a discrete formulation is used, a distributedmodel is preferred. Results obtained with distributed cracking formulations are usually dependent of the finite element mesh employed in the system; thus, additional assumptionsmay be used in order to avoid such distorsions. Commonly, an equivalent tensile strengthdefined as a function of the material ffacture energy is used, but this procedure is not satisfactoryand a new formulation for large concrete structures is proposed in this work. Stress analysis during construction stages is carried out using a viscoelastic constitutive model including aging effects. As in this case the stiffness matrix is time dependent, as iterative procedure defining the coefficient matrix of the algebric systems of equationsonlyin few time steps is used in order to avoid a significativecomputational effort. In a second stage, the concrete gravity dam is subjected to hydrostatic pressure an to a non stationary stochastic earthquake excitation. The dynamic analysis is accomplished consideringthe coupled system dam-reservoir-foundation and structural safety is determined withrespectto the mainfailure modes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-10-03T20:07:22Z No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-12-01T20:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-01T20:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_ConstantinoAlvesdoNascimentoJúnior.pdf: 5580837 bytes, checksum: 42f9c7f99dfbf0012354d047fcf53d65 (MD5) / Esta pesquisa pretende identificar e delimitar as regiões que apresentam perturbações de tensões ocasionadas pela singularidade geométrica presente na ligação entre a estrutura e fundação, através da comparação entre Métodos Analíticos e Numéricos. Para tal, construiu-se uma rotina de cálculo através do software EXCEL em linguagem VBA, na qual se implementaram as equações do MG e foi denominada de RMG. Para as análises através do MEF utiliza-se o programa SAP2000, cujas propriedades dos elementos e distribuição da malha foram balizadas na literatura e em alguns estudos preliminares de casos. Ademais, foram evidenciados os coeficientes de segurança aplicados em barragens, destacando o estudo da estrutura como corpo rígido em seus principais modos de ruptura. Neste trabalho, aborda-se três estudos de casos, onde o primeiro utiliza quatro modelos de soluções e o segundo apresenta apenas os dois principais representantes de cada método (MG e MEF). No último caso, apresenta-se uma barragem gravidade de concreto de perfil clássico, onde foram delimitadas as regiões de perturbações de tensão através das diferenças assinaladas entre os Métodos Analíticos e Numéricos. Tais regiões foram observadas próximas à fundação, em especial nas extremidades, onde se apresentam as concentrações de tensões. Por fim, recomenda-se que as análises finais de projetos de barragens devam utilizar os Métodos Numéricos e, nas regiões delimitadas por λp (comprimento de influência significativa das tensões), deverá ocorrer uma maior discretização, bem como nas zonas de interseção entre λp e λy, as quais apresentarão concentrações de tensões que demandam maiores cuidados, tanto no projeto como na fase construtiva. Ressaltarse uma boa concordância entre os resultados dos Métodos de Gravidade e Numéricos, com exceção das zonas delimitadas por λp, ou seja, afastadas das regiões de perturbações de tensões. Deste modo, é possível qualificar a utilização do Método de Gravidade em análises preliminares de barragens gravidade de concreto e em estudos acadêmicos. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research aims to identify and define the areas with voltage disturbances caused by the geometric uniqueness found between the structure and foundation, by comparing the Analytical and Numerical Methods. For this, it was necessary to create a routine calculation by EXCEL software in VBA language, which implemented the Gravity Method equations and was called RMG. For the numerical analysis was used the SAP2000 program in which the element properties and the net distribution were buoyed in the literature and cases studies. In addition, the safety factors applied to dams were highlighted, emphasizing the study of the structure as a rigid body in its main modes of rupture. This work implements will be composed by three case studies, the first uses four types of solutions and the second displays only the two main representatives of each method (GM and FEM). In the last case, it presents a classic profile of concrete gravity dam which delimited regions are voltage disturbances through the differences seen between the Analytical and Numerical Methods. These regions were observed near the foundation, especially at the ends, where stress concentrations can be found. Finally, we define that the final analysis of dam projects should use the Numerical Methods and in the regions bounded by λp, must occur discretization with smaller elements, as well as the intersection zones between λp and λy which present concentrations stresses that require greater care, both in design and in the construction phase. It is worth noting the similarity between the results of Gravity Method and Numerical Methods, except for the areas bounded by λp, that is, apart from the regions of stress disorders. Thus, you can say the use of Gravity Method in preliminary analyzes of dams gravity concrete and academic studies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-10-03T16:12:40Z No. of bitstreams: 1 2016_BrunaMotaMendesSilvaTedesco.pdf: 1822645 bytes, checksum: f46092c4686c82beddcea0e461632f24 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-06T19:45:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_BrunaMotaMendesSilvaTedesco.pdf: 1822645 bytes, checksum: f46092c4686c82beddcea0e461632f24 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T19:45:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_BrunaMotaMendesSilvaTedesco.pdf: 1822645 bytes, checksum: f46092c4686c82beddcea0e461632f24 (MD5) / Um enrocamento é constituído por rocha sã britada e possui comportamento essencialmente discreto. Apesar disso, na maior parte dos casos, os enrocamentos são simulados como meios contínuos. Os parâmetros necessários para execução de um projeto de uma barragem de enrocamento são difíceis de serem determinados devido à dificuldade de manipulação de suas grandes partículas para montagem de amostras, bem como devido à falta de equipamentos em escala suficiente para comportá-las. Assim, o método dos elementos discretos apresenta-se como uma solução para estes problemas, pois trata o enrocamento como um meio discreto e possibilita a realização de ensaios de grande escala de maneira computacional. Os enrocamentos possuem comportamentos complexos que são, na maior parte dos casos, influenciados pelos parâmetros microscópicos da amostra. De modo a analisar a influência desses parâmetros no comportamento macroscópico, reproduziram-se os ensaios de caracterização mecânica dos enrocamentos utilizando o método dos elementos discretos por meio do software de código aberto Yade. Os ensaios reproduzidos foram os ensaios de compressão unidimensional e cisalhamento direto que já haviam sido executados em um granito de baixa resistência em um laboratório anteriormente. Eles mostraram que o parâmetro que possui maior influência sobre o comportamento do material é o módulo de Young das partículas, visto que influencia diretamente as forças nos contatos entre elas. Ângulo de atrito e rigidez a rotação também exercem alguma influência sobre o comportamento, porém de maneira bem mais reduzida. O ensaio de compressão unidimensional foi realizado com e sem quebra, apresentando respostas muito semelhantes entre si, visto que a quebra para o material ensaiado foi insignificante. A utilização do método dos elementos discretos mostrou-se eficaz na representação do comportamento real do material ensaiado. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A rockfill comprises sound rock and behave itself in a manner essentially discrete. Nevertheless, in most cases, rockfills are simulated as continuous medium. The required parameters for a rockfill dam project execution are difficult to be determined due to the difficulty of handling their large particles for mounting samples and the lack of availability of equipment on a sufficient scale to test the enormous samples. Thus, the discrete element method is presented as a solution for these problems because treats rockfills as a discrete medium and allows the achievement of large-scale tests in a computational manner. Overall, rockfills present complex behavior that is, in most cases, influenced by microscopic sample parameters. In order to analyze the influence of the microscopic parameters on the macroscopic behavior, rockfill characterization tests were reproduced using the discrete element method by the open source software Yade. The tests reproduced were the one-dimensional compression test and the direct shear test that already were executed previously in a low resistance granite in laboratory. The tests have shown that the most influent parameter was the Young’s modulus of the particles since it directly influences the forces on the contacts between them. The friction angle and the rotational stiffness also exert some influence on the sample behavior but in a such smaller way. The one-dimensional compression test was carried out with and without breakage having both very similar responses. This happens because the breakage of the particles was negligible. The application of the discrete element method proved effective in the representation of the real behavior of the tested material.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-10-22T10:36:21Z No. of bitstreams: 1 Tese_Selenio.pdf: 2333033 bytes, checksum: 6bce86e3534b709489f53bd0f2a2f9cf (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-07-05T18:13:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Selenio.pdf: 2333033 bytes, checksum: 6bce86e3534b709489f53bd0f2a2f9cf (MD5) / Made available in DSpace on 2010-07-05T18:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Selenio.pdf: 2333033 bytes, checksum: 6bce86e3534b709489f53bd0f2a2f9cf (MD5) Previous issue date: 2007-10 / No presente trabalho, o problema de interação entre a estrutura da barragem e o fluido do reservatório é estudado em uma análise dinâmica no domínio da freqüência. Um tratamento analítico através da técnica de separação de variável é utilizado para solucionar as equações dos modelos matemáticos que representam o problema, resultando em formulações analíticas para o campo de pressão hidrodinâmica no plano barragemreservatório e para a massa adicional na face da barragem. Algumas contribuições, com certa originalidade, são apresentadas nesta tese como: uma proposta de função de aproximação analítica para a distribuição da pressão hidrodinâmica ao longo da altura e na face da barragem, também uma proposta de amortecedor para a superfície de truncamento em reservatórios com domínio infinito e com fluidos incompressíveis e compressíveis, bem como um tratamento analítico às condições de contorno dos amortecedores clássicos na literatura tratados pelo método dos elementos finitos. No decorrer desta tese, os modelos matemáticos adotados juntamente com a condição de contorno na interface barragem-reservatório tentam representar os modelos físicos para este tipo de problema. Assim, apresenta-se modelos mais sofisticados na ordem crescente dos capítulos, considerando desde um modelo inicial que trata a barragem com um movimento de corpo rígido e o fluido do reservatório incompressível até um modelo que leva em conta a flexibilidade da barragem e os efeitos de compressibilidade do fluido. Modelos numéricos para a abordagem do problema de interação barragem-reservatório baseados no método dos elementos de contorno e no método dos elementos finitos (via ANSYS) foram utilizados assim como as soluções clássicas da literatura com o objetivo de comparar e validar as soluções analíticas obtidas pela técnica de separação de variável que estão sendo proposta neste trabalho. Alguns exemplos relativos às análises são apresentados ao longo do texto, ilustrando a viabilidade das técnicas propostas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the present work, the interaction problem between the dam structure and the fluid of the reservoir is studied in a dynamic analysis in the frequency domain. An analytical procedure through the variable separation technique is used to solve the mathematical models equations that represent the problem, resulting in analytical formulations for the field of hydrodynamic pressures on the dam-reservoir plane and for the additional mass in the face of the dam. Some contributions, with certain originality, are presented in this thesis, such as: a proposal for a analytical function for the hydrodynamic pressure distribution along the height and at the dam face, also a proposal of damper for the truncation surface in reservoirs with infinite domain and incompressible and compressible fluids, as well as an analytical procedure to the boundary conditions of the classic shock absorbers treated in the literature by the finite element method. In this thesis, the mathematical models adopted and the boundary condition in the damreservoir interface tries to represent the physical models for this kind of problem. Thus, it presents more sophisticated models in increasing order of the chapters, considering first an initial model which treats the dam with a movement of rigid body and the reservoir fluid as incompressible up to a model that takes into account the dam flexibility and the fluid compressibility effects. For boarding the problem of dam-reservoir interaction in the boundary element method and in the finite element method (with ANSYS), numerical models were used as well as the classical solutions of the literature with the objective of comparing and validating the analytical solutions given by the variable separation technique that are being proposed in this work. Also some examples are presented with regard to the analyses illustrating the viability of the developed techniques.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2006. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-28T21:08:02Z No. of bitstreams: 1 Dissert Ana Livia Zeitune de Paula Silveira.pdf: 15669804 bytes, checksum: 44d6d7601dfccabc937d13435b2d105d (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-01-19T11:23:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissert Ana Livia Zeitune de Paula Silveira.pdf: 15669804 bytes, checksum: 44d6d7601dfccabc937d13435b2d105d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-19T11:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Ana Livia Zeitune de Paula Silveira.pdf: 15669804 bytes, checksum: 44d6d7601dfccabc937d13435b2d105d (MD5) Previous issue date: 2006-07 / A reação álcali-agregado é um processo químico no qual alguns constituintes mineralógicos do agregado reagem com hidróxidos alcalinos (provenientes do cimento, água de amassamento, agregados, pozolanas, agentes externos, etc.) que estão dissolvidos na solução dos poros do concreto. O presente trabalho enfatiza o tema específico, Reação Álcali-Carbonato (RAC) hoje ainda pouco estudado no Brasil, porém estuda as outras reações que podem ocorrer no concreto, como álcali-sílica e álcali-silicato. Foram caracterizados seis (06) diferentes tipos de rochas carbonáticas, utilizando-se as técnicas: análise petrográfica, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise química. Para conhecer o comportamento reativo destas rochas, as mesmas foram ensaiadas segundo a ASTM C – 586/92, ASTM C – 1105/95, ASTM C – 1260/01 e AAR – 23.26-A. Os prismas de concreto, ASTM C – 1105/95, foram moldados segundo o mesmo traço da dosagem do concreto de uma barragem com mais de 33 anos de construção e que utilizou agregado carbonático. Esse concreto foi utilizado como referência para a pesquisa. Todos esses compósitos de cimento foram analisados pelas mesmas técnicas citadas acima. Os resultados obtidos indicam que quando a reação envolve desdolomitização, podem-se formar novas fases minerais, definidas como calcita e brucita ou um silicato de magnésio de composição e estrutura mais complexa. Verificou-se, ainda, que o Mg não necessariamente tem que provir da dolomita, pois a reação pode ocorrer com este elemento químico oriundo de outro mineral, como neste estudo, a antigorita. As rochas potencialmente reativas para a RAC apresentam textura, geralmente, constituída por romboedros de dolomita em uma matriz calcítica fina com argilas e quartzo. Pode-se constatar também que, para se definir a existência da RAC, várias feições macro e microscocópicas devem ocorrer associadas. Neste trabalho, algumas amostras que apresentavam as características favoráveis à RAC não reagiram, enquanto que, amostras que não apresentaram feições típicas reagiram. Feições macroscópicas indicativas de RAC são fraturamento com a geração de fragmentos equidimensionais, bordas de reação, entre outras. Indicadores microscoscópicos incluem bordas de reação e microfraturamento, além de neoformação de carbonatos e minerais contendo magnésio, óxido ou silicato. Pelos resultados dos experimentos, pode-se identificar a possível presença da reação pelo monitoramento da quantidade de dolomita consumida e produção de calcita nas rochas analisadas, após serem submetidas aos ensaios de expansão. Também foi evidenciado que as rochas carbonáticas podem contribuir para a reação álcali-silicato, pois apresentam na sua composição silicatos, que reagem e se transformam, portanto, fonte para a formação de novos produtos expansivos.

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2010. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-02-17T19:15:01Z No. of bitstreams: 1 2010_PauloMarceloVieiraRibeiro.pdf: 11011991 bytes, checksum: 2c67273b25985b600ed14521f854df67 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-02-28T15:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_PauloMarceloVieiraRibeiro.pdf: 11011991 bytes, checksum: 2c67273b25985b600ed14521f854df67 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-28T15:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_PauloMarceloVieiraRibeiro.pdf: 11011991 bytes, checksum: 2c67273b25985b600ed14521f854df67 (MD5) / Os efeitos de interação produzidos por um fluido são de fundamental importância na análise de sistemas acoplados. Soluções produzidas por este domínio podem ser obtidas analiticamente, no domínio da freqüência, sendo dependentes desta variável e da função de deslocamentos atribuída a interface. Estes efeitos podem ser associados a um carregamento externo atuante na estrutura, que representa uma estratégia eficaz de solução do problema. Neste trabalho serão verificadas duas alternativas para a solução de freqüências e modos do sistema acoplado. A primeira consiste em um procedimento simplificado (Método Pseudo-Acoplado), contribuição desta tese, que depende da imposição de uma determinada deformada modal para construção da equação de freqüências do modo associado. A segunda é uma abordagem exata, com a solução da equação diferencial envolvida (equação da viga), resultando em freqüências e modos acoplados. As cavidades serão resolvidas pelo método de separação de variáveis para condições de contorno diversas, que poderão representar fronteiras fechadas, abertas ou contornos móveis. A natureza analítica da solução irá permitir uma análise detalhada dos parâmetros envolvidos, permitindo uma maior compreensão do fenômeno de interação. Os conceitos do procedimento proposto podem ser aplicados a geometrias estruturais complexas, desde que os parâmetros generalizados de um determinado modo de vibração sejam conhecidos. Assim, surge uma contribuição adicional desta tese, de caráter prático, que implica na definição de massas adicionais que dependem da flexibilidade da estrutura e da compressibilidade do fluido. Esta técnica permite a solução no domínio do tempo de problemas de interação barragem-reservatório, possibilitando a análise em códigos computacionais onde o fluido não pode ser discretizado. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Fluid interaction effects play an important role in analysis of coupled systems. Solutions related to this domain can be achieved analytically, in the frequency domain, being dependent on this variable and the displacement function related to the corresponding fluid-structure interface. Dynamic pressure solution at the interface acts as an external load on the associated structure, leading to an efficient solution method for this type of problem. This thesis presents two alternatives for free vibration analysis of beam-cavity systems. The first one is an original contribution of this research, entitled Pseudo-Coupled Method, representing a simplified approach, with an imposed deformation function applied to a generalized coordinate solution, providing corresponding frequencies for a given structural mode shape. The second one is an exact solution of the partial differential equation of motion governing the associated beam, resulting in frequencies and structural mode shapes. Fluid domain solutions are achieved by means of the separation of variables method for different sets of boundary conditions, representing rigid, open and vibrating contours. The analytical nature of resulting expressions provides useful insights on the involved parameters, allowing a greater comprehension of the interaction phenomenon. Described concepts can be extended to more complex geometries, requiring the previous knowledge of generalized parameters for a given mode shape. This conclusion leads to an additional contribution of this thesis, directed to practical applications, with corresponding added masses for structural systems which are dependent on the structural mode shape and fluid compressibility effects. As a result this technique allows time domain solution of dam-reservoir interaction problems using computer codes without fluid-structure capabilities.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, 2011 / Submitted by Luciana Monteiro de Barros Reis (lmbreis@gmail.com) on 2012-01-10T10:34:58Z No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueSilvaCamposJúnior.pdf: 5506035 bytes, checksum: 0c8bbb58171a4931d555a77590d77099 (MD5) / Rejected by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br), reason: on 2012-01-10T13:14:12Z (GMT) / Submitted by Luciana Monteiro de Barros Reis (lmbreis@gmail.com) on 2012-01-11T11:24:46Z No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueSilvaCamposJúnior.pdf: 5506035 bytes, checksum: 0c8bbb58171a4931d555a77590d77099 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-01-11T12:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueSilvaCamposJúnior.pdf: 5506035 bytes, checksum: 0c8bbb58171a4931d555a77590d77099 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-11T12:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_HenriqueSilvaCamposJúnior.pdf: 5506035 bytes, checksum: 0c8bbb58171a4931d555a77590d77099 (MD5) / Muitas soluções alternativas de geração de energia elétrica no Brasil vêm sendo estudadas, entretanto a produção hidroelétrica ainda apresenta uma maior relação custo-benefício para o país devido condições naturais de potencial hidráulico elevado. Neste contexto, as barragens desempenham um papel importante, e com a tendência ainda maior de demandas energéticas por aproveitamentos hidroelétricos, torna-se necessário o desenvolvimento de ferramentas de análise e metodologias de cálculo destinadas aos novos desafios do futuro. Com a restrição a barragens de grande porte devido elevado impacto ambiental, as Pequenas Centrais Hidroelétricas (PCH’s) refletem a melhor alternativa de exploração de nosso potencial hidráulico. Desta forma, apresentam-se com destaque as barragens em arco. Feitas de concreto, estas estruturas de barramento são mais esbeltas, econômicas e seguras, visto que há redução significativa no consumo de concreto e os índices de acidentes registrados são os menores. Transmitem a maioria da carga de água para os lados do vale ou grandes blocos de concreto devido à sua curvatura, levando em conta o efeito de casca. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo o estudo comparativo analítico e numérico utilizando-se de processos progressivos de análise vislumbrando o desenvolvimento de uma metodologia para o tratamento de barragens em arco de concreto com simples curvatura, utilizando os métodos clássicos de análise de cascas e técnicas numéricas baseadas no método dos elementos finitos com auxílio do programa ANSYS 11.0. Os esforços e deslocamentos ao longo da estrutura foram obtidos e validados para cada caso estudado, e os resultados obtidos, mostram um bom acordo entre si, evidenciando a validade dos procedimentos adotados, e a confiabilidade destes, que podem ser utilizados em futuras análises. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Many alternatives to generate electricity in Brazil have been studied. However, the hydroelectric production still presents a major cost-benefit relation to the country due to natural conditions of high water potentials. In this context, dams play an important role, and with trend even higher energy demands for hydroelectric explorations, it becomes necessary the development of tools for analysis and computation methodologies for new challenges in the future. With the restriction to large dams due to high environmental impact, the Small Hydro Plants (SHP) reflect the best alternative for the exploration of brazilian hydro-potential. Thus, present especially the arch dams. Made of concrete, are more slender, economical and safer than large dams, as there is significant reduction in the consumption of concrete and accident rates are the lowest recorded. It transfers most of the water loads to the sides of the valley or to big blocks of concrete due to its curvature, taking into account the shell effect. Therefore, the goal of this work is study the analytical and numerical comparative processes using progressive analysis envisioning the development of a methodology for the treatment of concrete arch dams with simple curvature, using classical methods of analysis of shells and numerical techniques based on finite element method using ANSYS 11.0 program. Stresses and displacements along the structure were obtained and validated for each case studied, and the results shows a good agreement among them, demonstrating the validity of the procedures adopted, and the reliability of which, that can be used in future researchs.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-04T14:24:49Z No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T14:46:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T14:46:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Geomembranas são comumente definidas como materiais sintéticos impermeáveis e bidimensionais utilizados como barreira em obras geotécnicas e geoambientais. Elas têm sido utilizadas como barreiras em barragens desde 1959 (Barragem de Contrada Sabetta, Itália, por exemplo), e desde então, a sua elevada disponibilidade e bom desempenho as tem colocado como um material amplamente utilizado em estruturas importantes em todo o mundo. Como parte de um programa de pesquisa sobre os efeitos dos danos em geomembranas em obras hidráulicas, ensaios de laboratório foram realizados com o propósito de medir a vazão que passa através de geomembranas com danos mecânicos. Um equipamento especialmente construído para a pesquisa foi utilizado. Ele tem a capacidade de imprimir altas pressões na água em contato com as geomembrana testadas. Danos lineares com comprimentos entre 5 mm e 50 mm foram provocados nas amostras de uma geomembrana de PVC com 1 mm de espessura. As amostras danificadas foram submetidas a elevadas alturas de coluna de água. Os danos foram realizados com diferentes tipos de ferramentas para avaliar a influencia do tipo de mecanismo provocador do corte no vazamento através da geomembrana. As amostras de geomembrana foram apoiadas numa base lisa e rígida durante a realização dos ensaios. Pressões de 20 kPa a 800 kPa foram aplicadas na água, equivalentes a aproximadamente de 2 m a 80 m de coluna d’água sobre o dano. Foram avaliadas a influência da dimensão e das características do dano no vazamento através da geomembrana. Os resultados obtidos mostram que o tipo de mecanismo provocador do corte e a pressão aplicada no sistema influenciam a intensidade de vazamento pelo dano. Variações de temperatura e conseqüentes deformações na geomembrana também podem influenciar a intensidade e o padrão de vazamento pelo corte. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Geomembranes are often defined as impervious two-dimensional synthetic materials, utilized for barrier purposes in geotechnical and in geoenvironmental projects. They have been used as barriers in dams since 1959 (Contrada Sabetta Dam, Italy, for instance), and from then on, their high availability and good performance have made them a widely used material in important structures around the world. As part of a research programme on the effects of damages in geomembranes in hydraulic works, laboratory tests were carried out in order to measure the volume of water that passes through geomembranes with mechanical damages. A special apparatus capable of applying high water pressures on geomembrane specimens was built for the tests. Cuts 5 mm to 50 mm long were made in specimens of a 1mm thick PVC geomembrane, which was subjected to high water heads. The cuts were made with different types of tools for the evaluation on the influence of the type of damage mechanism on the leakage through the damage. The geomembrane specimen rested on a smooth plane rigid base. Pressures from 20 kPa to 800 kPa were applied to the system, which are equivalent to water heads between 2 m and 80 m above the damaged geomembrane. The influence of the dimension and characteristics of the damage on the leakage through the geomembrane were assessed. The results obtained show that not only the dimension of the cut influences leakage rate but the type of mechanism causing the cut and the pressure applied to the system are also important. Temperature variations and consequent geomembrane deformations also influence the intensity and the pattern of leakage through the cut.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-10-04T19:14:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdemir Ferreira da Silva.pdf: 2521912 bytes, checksum: a1d5f484e382c7575e800f9bb94560f3 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-11-14T19:18:07Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdemir Ferreira da Silva.pdf: 2521912 bytes, checksum: a1d5f484e382c7575e800f9bb94560f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-14T19:18:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valdemir Ferreira da Silva.pdf: 2521912 bytes, checksum: a1d5f484e382c7575e800f9bb94560f3 (MD5) Previous issue date: 2013-08-22 / CAPES / A região semiárida do Estado de Pernambuco é caracterizada por baixa intensidade pluviométrica e elevadas taxas de evapotranspiração. Nesse contexto, a reserva de água em barragem subterrânea torna possível a prática da agricultura familiar irrigada e a criação de animais com finalidade comercial. Todavia, a água desse corpo hídrico, principalmente após muito tempo de construção e submetida a constantes períodos de estiagem, pode apresentar elevada concentração de sais, o que pode reduzir a produtividade das culturas, salinizar e sodificar o solo tornando-se imprópria para uso na irrigação ou para consumo animal. Por isso, esse trabalho objetivou avaliar as características físico-químicas da água armazenada em uma barragem subterrânea e comparar os valores obtidos com referências científicas para avaliação das possibilidades de uso da mesma. Foram realizadas visitas mensais à referida barragem com determinação in loco de parâmetros de qualidade d’água água e coleta de amo stras de água de três poços, e de solo a diferentes profundidades, durante o período de estiagem, entre os meses de outubro de 2012 e abril de 2013. Os parâmetros investigados foram: condutividade elétrica da água e do extrato de solo, temperatura da água, pH, sólidos dissolvidos totais, salinidade, sódio, cálcio, magnésio para determinação da razão de adsorção de sódio. Segundo os resultados obtidos, a água da barragem subterrânea estudada, ao se aplicar a metodologia de Richards (1954), foi classificada como de classe C4S1, ou seja, com muito alto risco de salinidade e baixo risco de sodicidade. Nesta condição pode provocar redução de produtividade nas culturas de milho e feijão acima de 25 e 50%, respectivamente. Ao se analisar a possibilidade de cultivo de outras culturas, identificou-se que a beterraba e o tomate podem ser utilizadas na região com perdas de produtividades menores que outras culturas analisadas, como cebola, cenoura, repolho. Por outro lado, segundo a classificação de água para a dessed entação animal em função dos sólidos totais dissolvidos, a água da barragem encontra -se, não apenas, dentro dos limites aceitáveis para as principais espécies criadas na região como também foi classificada como de boa qualidade (< 2.500 mg/L de sólidos to tais dissolvidos) para consumo bovino, que é a principal renda da propriedade. / Semiarid region of Pernambuco State is characterized by low intensity level of rainfall and high evapotranspiration rates. In this context, the water reserves in underground dam makes possible the practice of family farming and irrigated livestock for commercial purposes. However, the water from this dam, especially after a along time of built and subjected to constant dry periods, can have a high concentration of salts which can reduce crop yields, concentration of the salts and sodium in the soil besides becoming unfit for irrigation use or for consumption animal. Therefore, this work aimed evaluates the physical-chemical characteristics of water from an underground dam as well as compares the values obtained with scientific references for evaluation of possibilities of its use. It were performed monthly visits to this underground dam to determination in situ of water quality parameters and water samples from three wells were collected, and soil samples from different depth, in the dry season, between the months of October 2012 and April 2013. The parameters analyzed were: electrical conductivity of water and soil extract, temperature, pH, total dissolved solids, salinity, sodium, calcium and magnesium for sodium adsorption ratio determination. According to the results, after applied the methodology of Richards (1954), the water from underground dam was classified as class C4S1, in other words, with very high risk of salinity and low risk sodicity. This condition can lead to reduction of productivity in corn and beans above 25 and 50% respectively. When analyzing the possibility of growing other crops, it was identified that the beets and tomatoes can be used in the region with smaller losses than other crops analyzed, such as onions, carrots, cabbage yields. Moreover, according to the classification of water for watering animals as a function of total dissolved solids, water from underground dam is not just within the acceptable limits for the main species created in the area as well was ranked good quality (< 2,500 mg/L of total dissolved solids) for beef consumption, which is the main income of the property.