Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-06T15:15:10Z No. of bitstreams: 1 158114.pdf: 2306099 bytes, checksum: 064044a9c1ffde7165f28fc08e7c44aa (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T15:15:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 158114.pdf: 2306099 bytes, checksum: 064044a9c1ffde7165f28fc08e7c44aa (MD5) Previous issue date: 1982-12 / Critérios que permitem planejar e otimizar o sistema de coleta de dados de uma rede pluviométrica são discutidos neste trabalho. São apresentadas metodologias que permitem determinar a precisão com que a rede estima a altura média da precipitação sobre uma determinada área. A análise da confiabilidade da informação com base: a) na variância relativa do erro, b) nos fatores de redução da variância pontual e c) na integração da superfície de precipitação, é usada no planejamento de redes operadas com o objetivo de estimar a média de um longo-termo da altura média sobre a área da precipitação acumulada em um longo período de tempo. É apresentado um caso exemplo para a rede pluviométrica da bacia do Rio Pardo (Estado de São Paulo). Dois métodos, um considerando implícita e o outro explicitamente a configuração da rede, utilizados para otimizar redes que visam estimar a altura média da precipitação sobre a área quando da ocorrência de uma tempestade, são aqui discutidos. Estes dois enfoques são aplicados a rede pluviométrica da cidade do Rio de Janeiro. / Planning and optimization criteria for rainfall network data collection system are discussed. Methodologies which quantify the accuracy of areal average rainfall estimates are presented. Analysis of the information reliability based on: a) variance of relative error, b) in reduction factors and e) in integration of precipitation trend surface, is used for network planning operated to estimate the long-term mean total rainfall over a long period of time, averaged over a given region. A case-study with tne Pardo river (São Paulo state) basin precipitation network is presented. Two methods used for the design of network aiming total areal storm depth estimation, one considering implicit and the other explicity the configuration are discussed. These two approaches are applied to the Rio de Janeiro city rainfall network.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-06T16:54:09Z No. of bitstreams: 1 157906.pdf: 1880095 bytes, checksum: 3c9d0625a1e9e1d87c702c3bed09d73b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T16:54:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157906.pdf: 1880095 bytes, checksum: 3c9d0625a1e9e1d87c702c3bed09d73b (MD5) Previous issue date: 1982-11 / A operação de reservatórios projetados para fins conservativos é feita procurando-se manter o estoque de água tão elevado quanto possível. Este objetivo é conflitante com o controle de inundações que visa alocar uma parte do volume útil (volume de espera) para encaixar os volumes afluentes durante as cheias de período de retorno moderado (até 50 anos). O objetivo deste trabalho é calcular o máximo volume armazenável no reservatório sujeito a manter um risco de inundação à jusante (emergência) abaixo de um valor pré-determinado. O cálculo do volume de espera é feito usualmente por simulação ou pelo método da curva volume-duração. Esta tese propõe o método dos volumes críticos que determina, para cada dia da estação chuvosa, o volume de espera necessário para manter a probabilidade de emergência igual a um valor pré-estabelecido (risco meta). Este método emprega um algoritmo recursivo sobre séries sintéticas de vazões. Apresenta-se um exemplo com o reservatório de Furnas, situado no rio Grande. A alocação dos volumes de espera numa cascata de reservatórios pode ser feita de diversas maneiras, de modo que todos os reservatórios do sistema compartilhem a responsabilidade de proteger o vale contra inundações. Neste trabalho, propõe-se adotar a alocação que minimize a perda de capacidade de geração energética, garantindo-se que o risco de inundação seja inferior ao risco meta. A função objetivo selecionada é maximizar o valor esperado da energia armazenada no sistema hidrelétrico no início do período seco. Desenvolveu-se uma abordagem aproximada para definir a função objetivo a partir do método da curva volume-duração. Esta aproximação resulta num problema de otimização não linear com restrições lineares. Este método é aplicado ao sistema de reservatórios formado pelos rios Grande e Paranaíba e pelas usinas de Ilha Solteira e Jupiá. / Reservoirs operated for conservative purposes are usually kept at their highest possible levels. This conflicts with flood control requirements, which seek to empty a portion of the total volume (flood control storage) in order to be able to store the excess inflow during floods of return period up to 50 years. The objetive of this work is to calculate the maximum storage allowed in the reservoir constrained by a predeterminated risk of downstream flooding (emergency). The flood control storage is usually calculated based on simulation or in the volume-duration method. This thesis proposes the critical volume method that determines, for each day of the rainy season, the flood control storage necessary to keep the emergency probability equal to a pre-established value (target risk). This method uses a backward recursion scheme over synthetic flow sequences. A case study with Furnas reservoir (Grande river) is presented. The flood control storage volumes in a reservoir system can be allocated in many alternative ways, so that each reservoir shares the responsibility for valley protection. In this work, it is proposed the allocation that minimizes the loss of energy generation capability while keeping the flood risk below the target risk. The selected objective function is to maximize the expected value of the stored energy in the hydroelectric system at the beginning of the dry season. It is developed an approximate approach for defining the objective function through the volume-duration method. The approximation results in a non-linear optimization problem with linear constraints. This method is used in a case study with the reservoir system of the Grande and Paranaíba rivers and the power plants of Ilha Solteira and Jupiá.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-06T17:34:34Z No. of bitstreams: 1 157103.pdf: 2587196 bytes, checksum: 7af85c9b2046aa8e9c9da8779cc35a70 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-06T17:34:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157103.pdf: 2587196 bytes, checksum: 7af85c9b2046aa8e9c9da8779cc35a70 (MD5) Previous issue date: 1982-05 / O presente trabalho tem como objetivo o estudo da flexão de placas delgadas e do problema da conexão múltipla nas chapas; mais especificamente nos casos particulares de: 1) Placas retangulares delgadas, de espessura constante, engastadas e simplesmente apoiadas nos bordos externos, com um orifício central e sujeitas a carregamento transversal uniformemente distribuído. 2) Placa retangular delgada, de espessura constante, engastada em dois bordos adjacentes e livre nos outros dois, submetida a carregamento linearmente distribuído. 3) Chapa retangular delgada de espessura constante, (com um orifício central), sujeita a carregamento simétrico parcialmente distribuído nos bordos superior e inferior. Inicialmente estabelecem-se as equações necessárias a resoluções dos problemas, através de Diferenças Finitas em coordenadas cartesianas retangulares; comparam-se os resultados com os obtidos pelo Método dos Elementos Finitos (2), através do sistema Lorane Linear. No caso da placa caracterizada no item "2" acima, comparam-se também com os verificados experimentalmente e citados na literatura especializada (3). Na análise das placas foi aplicado o elemento finito retangular não conforme, com quatro nós e doze deslocamentos nodais. Para a chapa foi utilizado o elemento finito triangular do segundo grau, com seis nós, possuindo doze deslocamentos nodais. O Método das Diferenças Finitas apresentou bons resultados, especialmente para a placa com o contorno externo engastado e livre, de acordo com a investigação experimental citada. / The present subject has as an object to study the bending of thin plates and the problem of multiple connection in slabs, that is explained in the particular case such as: 1) Thin rectangular plates of constant thickness clamped and simply supported at the external edges, with a central hole and with a transversal loading distributed uniformly. 2) Thin rectangular plates of constant tickness clamped at two adjacent edges and free on your others, submitted to a loading distributed linearly. 3) Thin rectangular slab of constant thickness, double connected (with a central hole) exposed to a symmetrical loading parcially distributed at the superior and lowes edges. Inicially we have to stablish the equations to the resolution of the problem, through the Finite Differences in Cartesian rectangular coordinate; the results were compared with those which were obtained through the Finite Element Method (2) with he of the Lorane Linear System. ln the case mentioned in item 2 above, we compared with results obtained experimentally which were treated in the specialized literature (3) For the plate analysis was applied a non conformed rectangular finite element presenting four nodes and twelve nodals displacements. For the slab was used a finite triangular element of second degree, with six nodes having twelve nodals displacements. The Finite Difference Method showed good results specially for the plate which had an external edge clamped and free conformed to the experimental investigation mentioned.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-07T16:15:53Z No. of bitstreams: 1 157051.pdf: 4791392 bytes, checksum: 70fd492a34dd8ef1ed0e265d248b6b72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T16:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157051.pdf: 4791392 bytes, checksum: 70fd492a34dd8ef1ed0e265d248b6b72 (MD5) Previous issue date: 1982-03 / Apresenta-se uma sistematização lógica, básica e intuitiva do problema interação fluido-estrutura, orientado às estruturas no mar. Na sua generalidade, o problema é identificado, caracterizado e classificado; voltando-se às estruturas n' água, é colocado num contexto físico e fenomenológico, nos seus aspectos mais qualitativos; todavia, sua abordagem se degenera para um tratamento simplificado, através das duas formulações clássicas conhecidas: (a) equação de Morison, (b) teoria da difração linear invicita; envolvidas em todas suas manifestações e sequências. A magnitude dos efeitos de interação é quantificado através das forças induzidas pelas ondas; depois comparadas e estimadas a importância relativa destas, em função de certos parâmetros significativos, que definem a natureza e o domínio destes efeitos. Finalmente estuda-se o comportamento dinâmico das estruturas no mar, com muitas de suas implicações, mostrando-se algumas aplicações e resultados. Para a obtenção de resultados e a comparação destas formulações, programas de computador foram especificamente desenvolvidos; bem como orientados a algumas aplicações típicas e significativas onde se efetuou a análise hidro-estrutural dinâmica completa. / The fluid-structure interaction problem is presented in a logical, basic and intuitive systematization, concerning offshore structures. The problem is identified, characterized and classified, as a whole; when particularized to structures in water, it is placed in a fisical and phenomenologic context, in its more qualitative aspects; however, its abordage degenerates in a simplified treatment, through two known classical formulations: (a) Morison's operation, (b) invicit linear difraction theory, involved in all their manifestations and consequences. The magnitude of the interaction effects were quantificated through wave-induced forces, lates compared and estimated its relative importance, in function of certain significant parameters, wich define the nature and domain of these effects. Finally it is studied the dynamic behaviour, of offshore structures, with many of its implications showing some applications and results. To obtain results end the confrontment of this formulations, computer programs were developed and directed to some tipical and significant applicationes, in which complete dynamic hydro-structural analysis were accomplished.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-07T16:45:19Z No. of bitstreams: 1 157058.pdf: 1679872 bytes, checksum: 5ad74a59f773118857b5e2b842b4714d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T16:45:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157058.pdf: 1679872 bytes, checksum: 5ad74a59f773118857b5e2b842b4714d (MD5) Previous issue date: 1982-06 / Apresentam-se resultados de cargas de bifurcação primárias e secundárias e também os resultados de uma análise não linear da estabilidade elástica local de cascas cilíndricas enrijecidas longitudinalmente sob compressão axial. Os efeitos causados pela esbeltez e espaçamento dos enrijecedores, interação modal e imperfeições geométricas iniciais são investigados. Mostra-se que a utilização de enrijecedores esbeltos, da maneira sugerida pela Teoria Ortotrópica, pode conduzir a interação entre modos locais e globais de deformação, resultando em cargas de bifurcação primária inferiores à carga crítica clássica da casca isotrópica. A possibilidade de ocorrência de interação entre modos primários e secundários, em função do Índice de esbeltez e imperfeições iniciais, é também evidenciada. O presente trabalho constitui assim uma contribuição a um melhor entendimento do comportamento e estabilidade dessas cascas e também serve como uma primeira orientação para escolha adequada de parâmetros geométricos numa fase de pré-projeto. / Results from primary and secondary bifurcation loads and also results from a non-linear analysis of elastic local stability of stringer stiffened cylindrical shells under axial compression are presented. The effects due to stiffeners spacing and slenderness as well as modal interaction and inicial geometric imperfections are investigated. It is shown that the use of slender stiffeners as suggested by the orthotropic theory, can lead to interaction between local and overall modes resulting in primary bifurcation loads lower than the classical critical load for the isotropic shell. It is also indicated that interaction between primary and secondary buckling modes can occur and this is, in general, a function of stiffeners slenderness and imperfection levels. The present work constitutes then a contribution towards a better understanding of the behaviour and stability of these shells. Moreover it could serve as a guideline for adequated choice of geometric parameters for design.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-07T17:19:58Z No. of bitstreams: 1 157802.pdf: 3440561 bytes, checksum: 4e1bd7ddfcf9fe130c9b97aeb729c178 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T17:19:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157802.pdf: 3440561 bytes, checksum: 4e1bd7ddfcf9fe130c9b97aeb729c178 (MD5) Previous issue date: 1982-10 / A determinação das tensões localizadas atuantes nas juntas tubulares de estruturas offshore é de grande importância e interesse. O Método dos Elementos Finitos é utilizado para a análise de tensões. Entretanto, devido à relativa complexidade geométrica do problema, a geração não-automatizada da malha de elementos é extremamente árdua e sujeita a erros. Os esquemas utilizados para a geração automática são restritos e apresentam várias limitações geométricas, tratando apenas juntas planas. Um novo procedimento especializado de geração automática por computador é apresentado. As malhas são geradas para juntas completas, conforme ocorrem na situação real das plataformas, não se restringindo a tipos-padrão, nem a configurações planas. O grau de refinamento da malha é completamente variável, sendo definido pelo usuário. / The evaluation of localized stress in offshore structure tubular joints is of great importance and interest. The Finite Element Method is used to stress analysis but the non-automatic mesh generation of relatively complex configurations is extremely hard and subject to errors. The automatic generation approaches in use have geometric limitations and deal only with plane joints. A new especialized automatic mesh generation approach by computer is presented. It is neither restricted to standard joint types nor to plane configurations. The meshes are generated for real joints. The user especifies the refinement degree which is completely variable.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-07T18:16:53Z No. of bitstreams: 1 157542.pdf: 2148781 bytes, checksum: 75800b0a28c95adfb24016dfbc1eeb3c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T18:16:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157542.pdf: 2148781 bytes, checksum: 75800b0a28c95adfb24016dfbc1eeb3c (MD5) Previous issue date: 1982-08 / Este trabalho aborda o comportamento de escavações escoradas através de diferentes métodos. O Capítulo 2 contém uma revisão bibliográfica de métodos expeditos e de equilíbrio-limite para análise de estabilidade de escavações e do Método dos Elementos Finitos. No item referente aos métodos de equilíbrio-limite introduziu-se, adicionalmente, uma proposição para cálculo do fator de segurança de escavações levando-se em conta o efeito estabilizante das estroncas através do Método de Bishop Simplificado. O Capítulo 3 contém um estudo paramétrico utilizando-se o Método de Bishop Simplificado (equilíbrio-limite), bem como uma comparação dos fatores de segurança fornecidos por este método e os obtidos através de proposições de Terzaghi e Tschebotarioff (métodos expeditos). No Capítulo 4 faz-se um estudo paramétrico de escavações escoradas pelo Método dos Elementos Finitos, utilizando-se o modelo elástico linear, e também comparações dos fatores de segurança à ruptura global obtidos com base neste método e pelo Método de Bishop Simplificado. No Capítulo 5 faz-se a simulação do comportamento da escavação de um trecho do Metrô do Rio de Janeiro pelo Método dos Elementos Finitos, utilizando-se o modelo elástico não linear. / This work examines the behavior of strutted excavations by means of different methods. Chapter 2 presents a review of the methods available for the stability analysis of excavations: the methods fall into three main cathegories, namely (a) simple (or "empirical") methods, (b) limit-equilibrium methods and (c) the Finite Element Method. In the section on limit-equilibrium methods, a proposal to account for the strut loads (which improve the stability) in the evaluation of the factor of safety of strutted excavations is put forward. Chapter 3 contains a parametric study of the stability of strutted excavations by the Bishop’s Simplified Method. A comparison between the factor of safety calculated by this method and those computed according to Tschebotarioff and Terzaghi (empirical methods) is also included. Chapter 4 contains a parametric study of strutted excavations by the Finite Element Method in which a linear elastic model was used. A comparative study between the factor of safety against the overall (basal) failure by the FEM and by the Bishop’s Simplified Method is included. Chapter 5 presents the analysis of an excavations for the Rio de Janeiro Subway by the Finite Element Method. The analysis used a non-linear elastic model.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-08T16:05:43Z No. of bitstreams: 1 157888.pdf: 4525778 bytes, checksum: 38a11016da5165f2d630a8979e8ce714 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-08T16:05:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157888.pdf: 4525778 bytes, checksum: 38a11016da5165f2d630a8979e8ce714 (MD5) Previous issue date: 1982-11 / Com o objetivo principal de verificar qual o modelo mais adequado para ser usado em prognósticos de vazões futuras de cheias, foram estudadas várias distribuições de probabilidades usualmente empregadas em análise de frequências de cheias, combinadas com diferentes métodos de estimação de parâmetros. Para avaliar o ajuste das distribuições, foram empregados os testes do Qui-Quadrado, de Kolmogorov-Smirnov, e alguns testes baseados em amostras particionadas. Empregou-se também um modelo de múltipla regressão e a distribuição Wakeby Regional para regionalizar os quantis correspondentes a alguns períodos de recorrência, visando estabelecer uma curva de frequências de cheias em locais onde não existem medições de descargas e melhorar as estimativas pontuais para as amostras de uma região. O estudo foi aplicado para vários postos fluviométricos das regiões Sudeste e Sul do Brasil, tendo sido analisadas as seguintes variáveis de valores máximos anuais: pico diário, média diária e os volumes correspondentes às durações de 3 dias, 7 dias e 15 dias. / The main purpose within this work is to selecting a mehod that best estimate future flood flow frequencies. By the way, many probability distributions, usually applied in flood frequency analysis, combined with differents parameters estimation methods have been considered. ln order to evaluate the goodness of fit of the functions to the data, the Chi-Square, Kolmogorov-Smirnov and some split-record testing have been used. A multiple-regression model and the Wakeby distribution have been also used to regionalize the quantiles for some return periods, to establish a flood frequency curve at sites where no streamflow observations have been taken and to improve the individual site estimates. The variables used were the annual maximum of daily peak, daily mean discharge, and the 3-day, 7-day, and 15-day volumes. The methodology was applied to some streamflow stations in the Southeastern and Southern regions of Brazil.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-08T17:43:56Z No. of bitstreams: 1 157471.pdf: 3428287 bytes, checksum: b500f26cacd11d739a8193414734acc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-08T17:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157471.pdf: 3428287 bytes, checksum: b500f26cacd11d739a8193414734acc0 (MD5) Previous issue date: 1982-06 / Apresentação do problema da interação aeronave-pavimento e de critérios de avaliação das irregularidades superficiais do pavimento. Estudo comparativo inicial com o rugosímetro BPR das pistas de pouso de dois Aeródromos Militares. Nivelamento topográfico de metro em metro, seguindo alinhamentos longitudinais, e análise dos dados por via gráfica com uso de gabarito e por abordagem estatística. Por esses métodos pode-se definir os trechos de irregularidades excessivas e os de transição para os de níveis aceitáveis, coincidentemente com as indicações dos pilotos. / Interaction airplane-pavement and criteria for pavement surface unevenness evaluation is presented. An initial study with the BPR roughmeter in two Military Aerodrommes is presented. Topographic levelling of points one meter from each other and data analysis either through drafted profiles and special template or using a statistical approuch. These procedures permit to detect areas of excessive irregularities and the transition areas to those of acceptable unevenness, in connection with pilot’s experience.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-12-08T18:34:50Z No. of bitstreams: 1 157518.pdf: 3851608 bytes, checksum: e3f6911f44bb3f1c793a82d2c576acba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-08T18:34:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 157518.pdf: 3851608 bytes, checksum: e3f6911f44bb3f1c793a82d2c576acba (MD5) Previous issue date: 1982-03 / O objetivo do presente trabalho é o de analisar através do método dos elementos finitos o comportamento estrutural de barragens-casca quando considerada a existência dos vertedouros. Neste sentido estudou-se uma barragem de curvatura simples (tipo I), em vale simétrico, definidos pela "Institution of Civil Engineers" (ICE), em dez situações distintas com relação ao número e posição dos vertedouros e ao tipo de fundação adotada. Analisou-se a estrutura através do sistema de linguagem orientada Lorane Linear, com a utilização de elementos isoparamétricos, tridimensionais, de oito pontos nodais e função de interpolação linear. Com os resultados obtidos chegou-se às seguintes conclusões: - A influência dos vertedouros é representada por uma diminuição da capacidade de redistribuição de tensões da barragem; - Pequenas variações no número de vertedouros não apresentam alterações significativas no estado de tensões; - A localização dos vertedouros na posição inferior apresenta melhor distribuição de tensões do que na posição superior; - A deformabilidade da fundação é representada pela proporcionalidade entre a relação dos módulos de elasticidade do concreto e da fundação (Ec/Ef) e o gradiente de tensões despertadas. / The objective of the present work is to analyze, by the finite element method, the structural behaviour of arch dams, when the existence of spillways is considered. For this purpose, it was studied a dam with simple curvature (type I), with symetrical valley defined by the Institution of Civil Engineers (ICE), at ten different situations with respect to the number and the localization of the spillways and to the type of foundation adopted. It was analyzed the structure by the oriented language system Lorane Linear, with the use of isoparametrical, three-dimensional elements with eight nodal points and linear function of interpolation. With the results obtained, it was concluded the following: - The influence of the spillways is represented by a diminution of the capacity of redistributing of tensions in the dam. - Small variations on the number of spillways do not present significant differences on the state of tensions. - The localization of the spillways at the lower position presents better distribution of tensions than at the upper position. - The deformability of the foundation is represented by the proporcionality between the ratio of the modulus of elasticity of the concrete and of the foundation (Ec/Ef), and the gradient of the appearing tensions.