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Estudos pseudo-tridimensionais das tensões em galerias no interior de barragens de terra utilizando o método dos elementos finitos

Cavalcanti, Maria do Carmo Reis 04 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T15:56:29Z No. of bitstreams: 1 170934.pdf: 3841340 bytes, checksum: 236f5a7b07eb2de3043c139024e5cacb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T15:56:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 170934.pdf: 3841340 bytes, checksum: 236f5a7b07eb2de3043c139024e5cacb (MD5) Previous issue date: 1990-04 / Este trabalho descreve estudo sobre a distribuição de tensões em torno de estruturas de concreto que atravessam barragens de terra. Os estudos consistiram de análise pseudo-tridimensional, que tira proveito dos estados planos de deformação, transversal pelo eixo da galeria e longitudinal pelo eixo da estrutura de barramento, utilizando um programa bidimensional de elementos finitos. Foram analisadas duas estruturas nas quais haviam sido instaladas células de pressão total na interface solo/estrutura, e os resultados obtidos nas análises pseudo-tridimensionais foram aferidos pela comparação com os valores de tensão registrados pela instrumentação. Complementando os estudos, foi avaliada a influência da geometria do terreno natural, deformabilidade da estrutura e relação entre os módulos de deformabilidade da fundação e do aterro, na distribuição longitudinal de tensões normais à estrutura; tendo sido também analisada a perturbação provocada no campo de tensões pela presença da intrusão rígida. / This dissertation describes a study on stress distribution around buried concrete structures under earth dams. The study consisted of a pseudo-tridimensional analysis, using a two-dimension finite element program, and taking advantage of the plane strain conditions through the dam and buried structure axis. Two structures were analysed, around which total pressure cells had been installed. The pseudo-tridimensional analysis results were compared with the values provided by the instrumentation. Additional studies were carried out to determine the influence on the longitudinal normal stress distribution, of the following parameters: natural groung geometry, flexibility of the structure, and relation between the foundation and embankment Young’s modulli. The disturbance in the stress field caused by the presence of the rigid structure was also evaluated.
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Uma formulação hipersingular do método dos elementos de contorno para problemas bidimensionais

Prado, Ademir Aparecido do 01 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-18T12:23:44Z No. of bitstreams: 1 172214.pdf: 920385 bytes, checksum: ab635bff42663645126f1aadb959f5e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T12:23:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172214.pdf: 920385 bytes, checksum: ab635bff42663645126f1aadb959f5e2 (MD5) Previous issue date: 1991-01 / Este trabalho tem por objetivo desenvolver uma formulação alternativa do método dos elementos de contorno, baseada numa equação integral hipersingular para as incógnitas naturais. São estudados problemas bidimensionais de potencial governados pela equação de Laplace e problemas de elastostática. São apresentados exemplos cujos resultados foram comparados com as suas soluções analíticas e as soluções obtidas com o método dos elementos de contorno clássico. / The objetive of this thesis is to develop an alternative formulation for the Boundary Element Method using a Hipersingualar integral equation for natural variables. Bidimentional problems governad by the Laplace Equation and Elastostatic are solved. Examples are presented and results are compared with the Classic Boundary Element Method and the exact solution.
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Modelagem hidrológica unidimensional para um local da Amazônia

D'Angelo, André Guilherme 05 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-21T16:51:55Z No. of bitstreams: 1 172821.pdf: 1835211 bytes, checksum: b32930c0ae6a1cd089e4fabafc48058c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T16:51:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172821.pdf: 1835211 bytes, checksum: b32930c0ae6a1cd089e4fabafc48058c (MD5) Previous issue date: 1991-05 / É apresentado um modelo unidimensional para cálculo de balanço hídrico baseado no modelo de evapotranspiração desenvolvido por SHUTTLEWORTH (1988) e na generalização da equação de Darcy para fluxo de água em solo não saturado. Os parâmetros do modelo possuem significado físico e podem ser determinados através de medições no campo. O modelo foi utilizado para simular o balanço hídrico da Reserva Florestal Ducke (AM) na condição atual, ou seja, coberta com floresta. O modelo foi desenvolvido para se ter uma ferramenta para a avaliação futura do efeito do desmatamento, já que a tentativa de se identificar tal efeito através da análise estatística de vazões dos rios amazônicos foi inconclusiva. / It is presented an unidimensional model to evaluate the water balance based on an evapotranspiration model developed by SHUTTLEWORTH (1988) and the generalization of Darcy’s equation for the water flux in an unsaturated soil. The parameters of the model have a physical meaning and can be determined in field investigations. The model was used to simulate the Reserva Ducke’s water balance in its actual condition, covered by the forest. This model was develop to evaluate, in the future, the effects of deforestation, since others techniques have failed, such as the statistical analysis of the Amazonian streamflow.
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Estudo do comportamento pós-crítico de paredes esbeltas de perfis metálicos

Sarmanho, Arlene Maria Cunha 08 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-21T17:21:23Z No. of bitstreams: 1 173108.pdf: 2392240 bytes, checksum: 2bb1b2d5d8044d1af3db2f3498f6f4f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T17:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 173108.pdf: 2392240 bytes, checksum: 2bb1b2d5d8044d1af3db2f3498f6f4f2 (MD5) Previous issue date: 1991-08 / Apresenta-se neste trabalho um estudo teórico-experimental do comportamento pós-crítico de perfis de chapa dobrada e paredes esbeltas. Os resultados experimentais são confrontados com propostas teóricas baseadas no método das larguras efetivas e servem para analisar e comparar vários modelos e formulações. O trabalho experimental inclui o ensaio de três corpos de prova formados por perfis com seção C e sujeitos à compressão centrada. Com base nos resultados obtidos através do acompanhamento experimental destes corpos de prova, propõe-se uma formulação geral para descrever o seu comportamento pós-crítico até a ruína. A formulação proposta é confrontada com especificações existentes em normas de projeto bem como outras proposições conhecidas na literatura. É também analisada a aplicabilidade da equação proposta em estudos numéricos através de um programa de elementos finitos, sendo os resultados confrontados com aqueles obtidos experimentalmente. A análise e comparação com resultados experimentais se faz tanto para a descrição de comportamento quanto para valores de cargas últimas obtidas. / The results from theorical-experimental studies of post-critical behaviour ofthin-walled cold-formed steel sections are presented. The experimental results are compared to theoretical predictions based on the effective width method and are used to assess several design prescriptions and past propositions. The experimental investigation incluedd tests of three specimens formed by lipped channel profiles under concentric loading. Based on the experimental measurements, a general formulation to describe the post-critical behaviour up to the failure was developed. The proposed formulation is compared to design codes prescriptions as well as some others approaches. The aplicability of the proposed formulation in numerical studies, with the help of a finite element code is analysed and compared to some other experimental results. Also the analysis and comparison with the experimental results are carried out to verify both the behaviour and the ultimate loads.
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Estudo comparativo de formulações alternativas do método dos elementos de contorno para elasticidade bidimensional

Neitzel, Beatris Maria teixeira 05 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-21T17:40:52Z No. of bitstreams: 1 172803.pdf: 1963834 bytes, checksum: 16396f170fd6608be4201de40f4b11e3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T17:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172803.pdf: 1963834 bytes, checksum: 16396f170fd6608be4201de40f4b11e3 (MD5) Previous issue date: 1991-05 / Neste trabalho apresenta-se um estudo comparativo de formulações alternativas do método dos elementos de contorno para problemas de elasticidade bidimensional. Este estudo, realizado através de testes computacionais, utilizou-se das formulações direta e indireta do método dos elementos de contorno, do método da superposição e do método das descontinuidades de deslocamentos. Nos testes realizados avaliou-se o comportamento dos métodos acima citados em pontos do domínio e do contorno. / A comparative study with alternative formulations to the Boundary Element Method was made for two-dimensional elasticity problems. The direct Boundary Element Method, indirect Boundary Element Method, Superposition Method and the Displacement Discontinuity Method were compared through computacional tests applied at internal and boundary points.
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Aplicação do M.E.F. na análise do colapso de tubulações submarinas para águas profundas

Lima, Beatriz de Souza Leite Pires de 04 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-22T13:01:31Z No. of bitstreams: 1 172746.pdf: 1261985 bytes, checksum: 9a2870092572182de7f267532c96b4b8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T13:01:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172746.pdf: 1261985 bytes, checksum: 9a2870092572182de7f267532c96b4b8 (MD5) Previous issue date: 1991-04 / Este trabalho se refere ao cálculo da carga de colapso de tubulações submarinas para águas profundas, sujeitas a altas pressões hidrostáticas externas. Estas tubulações possuem uma relação D/t muito baixa, exigindo portanto critérios mais rigorosos em sua análise e dimensionamento. A análise é feita através do Método dos Elementos Finitos (M.E.F), utilizando elementos de casca isoparamétricos degenerados. Na formulação do elemento são considerados efeitos não-lineares geométricos e físicos. Para representar o comportamento da plastificação através da espessura do tubo, utiliza-se um modelo em camadas. A determinação da instabilidade é implementada através de uma análise não-linear completa, com um procedimento incremental-iterativo baseado no Método de Newton-Raphson modificado. Esta implementação é feita em conjunto com uma técnica de controle de deslocamentos. / This work presents developments on the numerical analysis and determination of collapse loads in deepwater pipelines, which are subjected to high external hydrostatic pressures. These pipelines present very small diameter-to-thickness ratios, thus requiring rigorous considerations on their analysis and design. The Finite Element Method (F.E.M.) is considered in these developments, where the pipeline is discretized using nonlinear isoparametric shell elements, which accounts for geometric and material nonlinearities. Plastification across the thickness is represented by using a layered model. The collapse analysis is performed through an incremental-iterative nonlinear analysis, based on the Newton-Raphson method, and also employing a special displacement-control technique.
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Análise de dados piezométricos de um aterro sobre argila mole com drenos verticais

Ferreira, Carlos Alberto Moreira 11 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-22T13:27:44Z No. of bitstreams: 1 169464.pdf: 4534993 bytes, checksum: b439ffd8bdf04cf7354046a716969cdb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T13:27:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 169464.pdf: 4534993 bytes, checksum: b439ffd8bdf04cf7354046a716969cdb (MD5) Previous issue date: 1991-11 / Esta dissertação se propõe a analisar os dados de piezometria do Aterro Experimental II do IPR-DNER sobre a argila mole do Sarapuí com drenos verticais. Inicialmente, efetua-se uma análise qualitativa dos dados dos piezômetros Casagrande e hidráulico instalados, comparando-se as medições obtidas nestes aparelhos para as diversas seções. Em seguida, é feita uma revisão bibliográfica da teoria de drenos verticais, descrevendo-se inclusive o método utilizado para obtenção de coeficientes de adensamento através de dados de excesso de poro pressão. Os resultados de coeficiente de adensamento calculados com o método mencionado acima são comparados com outros obtidos anteriormente para a região do aterro. Por fim, é analisado o desempenho de cada um dos drenos verticais, concluindo-se que os drenos de areia, em especial os jateados, foram os mais eficientes. / The purpose of this dissertation is to analyse piezometers data from Trial Embankment II of IPR-DNER on Sarapui’s soft clay with vertical drains. Initially, the excess poro pressure data from installed Casagrande and Hydraulic piezometers of all the sections are analised and compared. Follows a bibliographical revision of the theory of vertical drains, including a description of the method used to obtain coefficients of consolidation from excess pore pressure data. The results of coefficients of consolidation back calculated with the above method are compared with others previously obtained. Finally, the performance of each vertical drain is analysed, being concluded that sand drains, with a special reference to jetted drains, were the most efficient.
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Pré e pós-processamento gráfico para análise global de risers e linhas de ancoragem

Santos, Carlos Luiz Nunes dos 11 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-22T13:56:54Z No. of bitstreams: 1 173196.pdf: 2224607 bytes, checksum: 9a72b567db0f789479ed519fe3aad486 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T13:56:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 173196.pdf: 2224607 bytes, checksum: 9a72b567db0f789479ed519fe3aad486 (MD5) Previous issue date: 1991-11 / O presente trabalho é o resultado da composição estruturada de conhecimentos de Engenharia "Offshore" e de Análise e Desenvolvimento de Sistemas Computacionais, objetivando um conjunto de ferramentas práticas e eficientes aplicadas à análise estrutural de componentes marítimos utilizados na exploração de petróleo no mar. Os modelos matemáticos de engenharia utilizados no presente trabalho, foram aproveitados de estudos já realizados na PETROBRAS. Assim, o trabalho constituiu-se em simplificar e tornar mais efetivo e eficaz o uso desses conhecimentos através de técnicas de pré e pós-processamento gráfico de estruturas marítimas, com ênfase para "risers" flexíveis e linhas de ancoragem, amplamente utilizados pela PETROBRAS. Como resultado, foram gerados dois sistemas computacionais complementares, que realizam o pré-processamento e pós-processamento do programa ANFLEX [ 2,3 ] para cálculo de "risers" flexíveis. / This work is the result of the combination of Offshore Engineering and Computational Engineering knowledge ainnning to produce a group of pratical and efficient tools for the analysis of structural components used offshore by the petroleum industry. The engineering mathematical models used in this work, have been taken from previous work performed at the PETROBRAS. Hence, the basic philosophy behind this thesis was to enhance the ability to analyse such knowledge, by means of graphical pre and post processing, applied to offshore structures, mainly flexible risers and mooring lines, which are extensively used by PETROBRAS. As a result, two computacional systems providing for the pre and post processing of the ANFLEX [ 2,3 ] program, for analysis flexible risers, were implemented.
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Métodos de elementos finitos mistos e malhas adaptativas na análise de cascas axissimétricas

Garcia, Eduardo Lúcio Mendes 05 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-22T16:17:36Z No. of bitstreams: 1 172783.pdf: 1493806 bytes, checksum: 01a7321ab67b8cacfbb64da5b7409c69 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T16:17:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172783.pdf: 1493806 bytes, checksum: 01a7321ab67b8cacfbb64da5b7409c69 (MD5) Previous issue date: 1991-05 / Estudamos o comportamento mecânico de cascas axissimétricas delgadas, utilizando modelo de Reissner-Mindlin, cuja dependência da espessura causa dificuldades à construção de elementos finitos estáveis. Discutimos as formulações clássicas de elementos finitos em um e em dois campos. Visando maior estabilidade e precisão na determinação do campo dos esforços consideramos uma formulação mista de Petrov-Galerkin, que consiste em adicionar, na formulação clássica de Galerkin, resíduos das equações de equilíbrio no interior dos elementos. Resultados numéricos são apresentados, utilizando elementos com aproximações de igual ordem para deslocamentos e esforços, para diversos tipos de estruturas e carregamentos, confirmando a recuperação de estabilidade obtida com a nova formulação. Buscando melhores taxas de convergência consideramos técnicas autoadaptativas, utilizando os métodos r, h e p, aplicados a problemas com camada limite, gerada pela singularidade do operador. Sensíveis melhoras são obtidas nas taxas de convergência após a aplicação destas técnicas. / Thin axissimetric shell studied through the use of Reissner-Mindlin theory presents some difficulties in constructing stable finite elements aproximations due to its dependence on the thickness of the shell. Classical single field as well as two fields finite element formulations are discussed. A consistent mixed Petrov-Galerkin formulation is considered in order to achieve both stability and accuracy. It consists in adding to the classical Galerkin formulation a residual form of the equilibrium equation in the interior of each element. Numerical experiments, using elements with equal order interpolation, are conducted for a variety of structures and loading, which confirms the improvement in stability obtained by this new formulation. Adaptive mesh refinements, in theirs r, h e p versions, are used in order to improve the rate of convergence in presence of boundary layers, caused by the operator singularity.
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Análise elasto-plástica da construção de aterros

Iturri, Edwin Alvaro Zuleta 09 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-22T17:13:32Z No. of bitstreams: 1 173181.pdf: 5154798 bytes, checksum: b483783e79a92c814560575b344cb3df (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T17:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 173181.pdf: 5154798 bytes, checksum: b483783e79a92c814560575b344cb3df (MD5) Previous issue date: 1991-09 / Apresenta-se neste trabalho um estudo comparativo do estado de tensões, deformações e deslocamentos no canal de irrigação Formoso "A" originado pela construção do aterro do canal por etapas. Este estado de tensões, deformações e deslocamentos é obtido com o auxílio do método dos elementos finitos com análise elástica e elasto-plástica. Faz-se uso do elemento isoparamétrico quadrático e do triangular com seis nós, sendo que as tensões e deformações são calculadas nos pontos de integração de cada elemento. Na análise elástica não linear faz-se uso da formulação de Duncan e Chang (1970) sendo incluída a formulação exponencial de Lade (1972) para o coeficiente de Poisson. Na análise elasto-plástica faz-se uso da formulação de Drucker e Prager (1952) e Drucker (1953), e da formulação recente de Kim e Lade (1988) que baseia-se na utilização de uma única superfície de plastificação. Toda a análise é feita no estado plano de deformação. A análise elástica não linear utiliza a técnica incremental incluindo a modificação do ponto médio de Runge - Kutta. A análise elásto-plástica utiliza a técnica incremental iterativa combinada com o método das tensões iniciais, acelerando-se a convergência através do Line Search Method para o caso do modelo de Drucker e Prager. Na implementação computacional da técnica das tensões iniciais faz-se uso do algoritmo proposto por Zienkiewicz e outros (1969) com melhorias sugeridas por Nayak e Zienkiewicz (1972), e para a aceleração da convergência usa-se o algoritmo proposto por Crisfield (1983). / This work presents a comparative study of the stress, strain and displacement conditions of Formoso "A" canal, considering the construction sequence. The state of stresses, strains and displacements is obtained using the Finite Element Method with both elastic and elasto-plastic analysis. The program uses both quadratic isoparametric quadrilateral elements and triangular elements with six nodes. The stresses and strains are computed at the integration points of each element. In the elastic nonlinear analysis the formula proposed by Duncan and Chang (1970) is used and for the Poisson's ratio the exponential formulation published by Lade (1972) is applied. In the elasto-plastic analysis the formula proposed by Drucker and Prager (1952) and Drucker (1953) and the new formulation of Kim and Lade (1988), wich uses only one plastic surface, are employed. The technique used for the nonlinear analysis is incremental, taking into account the modification of the middle point of Runge Kutta. For the elasto-plastic analysis an incremental-iterative technique combined with the initial stress method is applied, including convergence acceleration using the Line Search Method for the Drucker and Prager model. ln the initial stress technique, the algorithm proposed by Zienkiewicz et al. (1969) with changes suggested by Nayak and Zienkiewicz (1972) is employed, while the algorithm proposed by Crisfield (1983) is used to accelerate the convergence.

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