As pontes estaiadas vêm sendo cada vez mais utilizadas no país, seja pela competitividade alcançada em função do domínio da tecnologia por parte dos empreiteiros e calculistas, seja pelo apelo estético. Os cabos, principais componentes deste sistema estrutural, que conferem o caráter altamente hiperestático e o comportamento não linear da estrutura são, em muitos modelos, numericamente simulados como um elemento de treliça, com a sua rigidez calculada em função da geometria e nível de carregamento do cabo. No presente trabalho é verificada a influência da componente tangencial do peso próprio do cabo, desprezada por Dishinger no cálculo da rigidez equivalente do elemento de cabo, comparada com o método proposto por Hajdn. Os resultados também são comparados com os da modelagem do cabo discretizado em elementos de treliça, seguindo a Formulação Posicional dos Elementos Finitos, que se mostrou bastante eficaz para simulação do cabo isolado, onde a capacidade de representar o comportamento do cabo foi verificada através de exemplos que mostram aspectos do comportamento não linear do mesmo. / Cable stayed bridges are being increasingly used in Brazil due to the recent master on this technology by the builders and designers and because of its aesthetics appealing. The principal components of this type of bridge, the cables, responsible for high non-linear behavior of the structure, are frequently modeled as truss element with its stiffness evaluated according to the tension and horizontal projection of the span of the cable. On the present paper the influence by neglecting the tangential component of the weight of the cable on Dishingers formula is investigated. The results are compared with the formula by Hajdn and with a model in which the cable is discretized in truss bars in a program based on the Positional Finite Element Method which has presented good results to describe the non-linear behavior of the cable.

Orientador: Carlos Eduardo Capovilla / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, 2014

Tubos flexíveis e cabos umbilicais têm sido bastante utilizados pela indústria petrolífera em aplicações offshore nos últimos anos. Os primeiros consistem num tipo de tubulação usada para o transporte de vários tipos de fluidos, geralmente trabalhando a alta pressão. Já os cabos umbilicais são usados para permitir o controle e a comunicação entre equipamentos submersos e de superfície. Quanto à concepção estrutural, os dois tipos de produto são muito semelhantes, apresentando diversas camadas metálicas combinadas com camadas plásticas concêntricas de modo a formar uma estrutura com grande rigidez axial e torcional, porém baixa rigidez flexional. O escopo deste trabalho é o estudo de modelos analíticos para a previsão do comportamento estrutural de tubos flexíveis e cabos umbilicais. Inicialmente são propostos modelos para a análise local destas estruturas, sob a ação de carregamentos de tração, torção, pressão interna, externa e flexão, agindo isoladamente ou combinados. São propostos modelos analíticos consistentes para cada camada, resultando num sistema de equações algébricas que, ao ser resolvido, fornece os valores de tensões e deformações nas diversas camadas, bem como os valores de rigidez equivalente axial, flexional e torcional do tubo/cabo. São feitas várias comparações entre os resultados obtidos analiticamente e resultados experimentais obtidos na literatura para diversos tubos e cabos. A importância dos modelos desenvolvidos fica evidente numa análise do comportamento global para a previsão de instabilidade de linhas sob carregamento combinado de torção e compressão dinâmica. Através de uma análise consistente, mostra-se que a clássica equação de Greenhill também pode ser utilizada para a determinação das cargas críticas de flambagem em barras curvas de grande comprimento, sendo o comprimento de flambagem da barra estimado a partir da relação de dispersão de onda flexional numa viga reta. Vários exemplos de determinação da carga crítica de flambagem são abordados, envolvendo tanto risers rígidos quanto flexíveis. Uma atenção especial ao estabelecimento e discussão de hipóteses é dada em todos os modelos propostos. / Flexible pipes and umbilical cables have been largely used by the oil industry in offshore applications in these last years. The former are a kind of pipeline structure used for conducting several fluids, often working at high pressure, while the latter are cables used to provide control and communication links between seafloor and surface equipments. Regarding their structural design, both flexible pipes and umbilicals are quite similar, presenting a number of steel armour layers combined with polymeric layers disposed in such a way to form a structure which is stiff under torsion and traction, but compliant under bending. The aim of this work is the study of analytical models to predict the structural behaviour of flexible pipes and umbilicals. At first, local analysis of such structures is undertaken, considering combined loadings of traction, torsion, internal and external pressures and bending. Consistent analytical models, proposed for each layer, are then combined to result in a system of algebraic equations that is solved for the stresses and deformations in the layers. Equivalent axial, torsional and flexural stiffness values for the pipe/umbilical are also obtained. Several comparisons between analytical results and experimental results obtained in the literature are also made, involving both flexible pipes and umbilicals. The importance of the developed models is highlighted in an analysis of the global structural behaviour made to predict the instability condition of flexible lines under the action of dynamic compression and twisting moment. Through a consistent analysis, it is shown that the classical Greenhill formula can also be used to determine critical buckling loads for long curved rods. In this case, an estimate for the buckling lenght is given by the flexural wave dispersion relation of a straight beam. Several examples, involving both SCRs and flexible pipes, illustrate the method of critical buckling load determination. Emphasis is also given in the establishment and discussion of hypotheses for all proposed models.

Neste trabalho apresenta-se um estudo do comportamento estrutural de cestas protendidas, tendo em vista a sua utilização em coberturas pênseis de grandes áreas livres. A partir da Técnica do Meio Contínuo obtêm-se as equações que permitem analisar as cestas protendidas quanto a esforços e deslocamentos. Fazem-se considerações sobre o sistema de equações encontrado visando a sua resolução mediante o emprego de programa computacional como instrumento de cálculo. Apresentam-se exemplos numéricos e os resultados são comparados com os obtidos em outros trabalhos. Fazem-se algumas considerações a respeito do projeto e do cálculo de cestas protendidas, além de algumas indicações sobre a continuidade da pesquisa. / This work presents a continuous medium method analysis of cable nets and their applications as suspended roofs for large free spans. lnitially the theory of the method is presented and later applied to get the system of differential equation that represents the problem. Finally this system is numerically solved with computational procedures. Some examples are presented and the results compared with those obtained with others methods and numerical procedures. Some analysis and design considerations and further developments in this subject are also included.

[pt] Torres estaiadas são, em geral, estruturas bastante leves e esbeltas e que apresentam comportamento eminentemente não - linear. Assim, a análise de sua estabilidade sob cargas estáticas e dinâmicas é essencial para se ter um projeto econômico e seguro. Neste trabalho estuda-se a estabilidade estática e dinâmica de um modelo plano de torre estaiada. Especial atenção é dada à modelagem dos estais, que são modelados como elementos de mola (linear ou não -linear) ou como cabos inextensíveis. Faz-se, com base no princípio da energia potencial mínima, um estudo da carga crítica e do caminho pós-crítico. Um estudo paramétrico minucioso permite analisar a influência dos diversos parâmetros físicos e geométricos na estabilidade da torre e chegar às melhores configurações para os estais. Na análise dinâmica atenção especial é dada ao estudo paramétrico da freqüência natural. Com base nos resultados da análise estática, analisa-se também o comportamento global da torre em vibração livre e forçada. Em virtude das não linearidades, verifica-se que a torre pode apresentar diversos comportamentos típicos de sistemas não -lineares tais como saltos, bifurcações de período e caos. / [en] Guyed towers are in general very light and slender structures and their behavior under static and dynamic loads is eminently nonlinear. Thus the analysis of its stability under static and dynamic loads is an essential step in obtaining an economic and safe project. In this work the static and dynamic stability analysis of a plain model of a guyed tower is studied. Special attention is given to the modeling of the stays; here they are modeled as spring elements (linear or nonlinear) or as inextensible cables. A study of the critical load and the postcritical nonlinear equilibrium paths is conducted based on the principle of the minimum potential energy A detailed parametric analysis is performed to identify the influence of the physical and geometric parameters of the system on the stability of the tower. This allows one to choose the best configurations for the stays. In the dynamic analysis special attention is given to the parametric study of the system natural frequencies. Based on the results of the static analysis, the global behavior of the tower under free and forced vibration is also analyzed. Due to the inherent nonlinearities, the tower may present dynamic responses typical of nonlinear systems such as jumps, period bifurcations and chaos.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-13T14:57:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ToleranciaFalhaRedes.pdf: 2839817 bytes, checksum: bb05614b609c6e20161cb0dc0facbd86 (MD5) / Rejected by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br), reason: on 2016-12-15T12:19:23Z (GMT) / Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2016-12-20T12:57:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ToleranciaFalhaRedes.pdf: 2839817 bytes, checksum: bb05614b609c6e20161cb0dc0facbd86 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2016-12-20T16:36:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ToleranciaFalhaRedes.pdf: 2839817 bytes, checksum: bb05614b609c6e20161cb0dc0facbd86 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-20T16:36:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_ToleranciaFalhaRedes.pdf: 2839817 bytes, checksum: bb05614b609c6e20161cb0dc0facbd86 (MD5) Previous issue date: 2006-08-21 / Disponibilidade é uma considerável preocupação para projetistas de redes devido á crescente importância das informações que nelas trafegam, motivando as prestadoras de serviços de telecomunicações a melhorarem a capacidade e a qualidade de seus backbones. As redes ópticas de nova geração, baseadas em WDM (Wavelength Division Multiplexing) geralmente utilizam plano de controle baseado na tecnologia GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching), em função desta oferecer uma melhor adequação entre o protocolo IP e a camada óptica. Este trabalho realiza uma análise comparativa, entre os mecanismos utilizados pelas redes ópticas tradicionais e as ditas de nova geração. Propõe a adoção de diferentes mecanismos de tolerância a falhas em função do tipo de tráfego. Realiza testes em redes reais baseadas na plataforma SDH/SONET e simulações em computador dos principais mecanismos oferecidos pelo modelo multicamadas IP-GMPLS/WDM para promover proteção e restauração de conectividade em redes ópticas de nova geração, objetivando referendar nossa proposta. / Availability is of considerable concern for network desingners due to the increasing importance of the information that pass through them, motivating the providers of telecommunications services to improve the capacity and the qyality of their backbones. Optical networks that use WDM (“Wavelength Division Multiplexing”) usually present control plane based in GMPLS (Generalized Multiproptocol Label Switching) architecture, because it provides one batter adequation between IP protocol and the optical layer. This work makes a comparative study, between the machanisms used for the traditional optical networks and the said ones of the next generation. It considers the adoption of different mechanism of fault tolerance in function of the traffic model, through simulations, in the networks implemented by SDH/SONET architecture and simulations in computer of the main mechanisms offered for the multilayer model IP-GMPLS/WDM to provide protection and restoration of connectivity in nexte-generation optical networks, being objectified to authenticate our proposal.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-27T17:41:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlgoritmoSleepMode.pdf: 1544032 bytes, checksum: f8b4ae8a434371d60fab4dac15eef84f (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-30T14:11:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlgoritmoSleepMode.pdf: 1544032 bytes, checksum: f8b4ae8a434371d60fab4dac15eef84f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T14:11:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_AlgoritmoSleepMode.pdf: 1544032 bytes, checksum: f8b4ae8a434371d60fab4dac15eef84f (MD5) Previous issue date: 2015-09-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho realiza um minucioso estudo dos ganhos da conectividade dual em redes Long Term Evolution (LTE) e propõe um algoritmo de "sleep mode" que potencializa a eficiência da rede neste contexto. Dentre os algoritmos de "sleep mode" em conectiviclade dual da literatura, nenhum realiza abordagem envolvendo a capacidade do "backhaul" das "small cells" para a decisão da ativação das mesmas. A carência de um processo de "sleep mode" que possa abranger o "backhaul" pode resultar em gargalos na rede, maior latência e perda de pacotes. Dessa forma, o algoritmo proposto lança luz a um aspecto relevante na conjuntura de redes LTE, além de quantificar os benefícios advindos não apenas do uso do algoritmo, mas da conectiviclade dual em si. Para a análise destes benefícios, o estudo foi elaborado a partir de diversas simulações feitas no "software" Riverbect Modeler, embasadas em parâmetros do 3rd Generation Partnership Project (3GPP) e artigos atuais da área. Os resultados das simulações atestam que menores níveis de atraso podem ser alcançados com a conectiviclade dual, e ainda potencializados com o uso do algoritmo proposto, que contribui para o uso mais eficiente dos recursos da rede também do ponto de vista energético. Além destes ganhos, são analisados resultados em relação ao tráfego no "backhaul" tanto das "small cells" quanto do núcleo da rede. O conjunto destes resultados aponta diversas vantagens do uso de conectividade dual e do algoritmo proposto neste trabalho, em redes LTE. / This work presents the analysis of the benefits of dual connectivity in Long Term Evo- lution (LTE) networks, and proposes a sleep mode algorithm in order to increase even more the network efficiency. Among the sleep mode algorithms for dual connectivity in literature, none makes an approach regarding the small cells backhaul capacity for the activation decision of these small cells. The lack of an appropriate sleep mode process that takes backhaul issues into consideration can lead to network bottlenecks, greater latency and packet drops. For this reason, the algorithm highlights relevant aspects in LTE networks, and quantifies the benefits obtained not only by the use of the algorithm but also by the use of the dual connectivity itself. To accomplish this goal, several simulations were performed with the software Riverbed Mode- ler, based on 3rd Generation Partnership Project (3GPP) parameters and papers from this area. The simulation results show that lower delay levels can be achieved with the use of dual con- nectivity, and even lower results can be obtained with the use of the proposed algorithm, which also contributes to a more energy efficient usage of network resources. Furthermore, results regarding backhaul traffic in the core network and among small cells are also analyzed. The results, in general, show several advantages of dual connectivity and the proposed algorithm in LTE networks.

Neste trabalho apresenta-se um estudo do comportamento estrutural de cestas protendidas, tendo em vista a sua utilização em coberturas pênseis de grandes áreas livres. A partir da Técnica do Meio Contínuo obtêm-se as equações que permitem analisar as cestas protendidas quanto a esforços e deslocamentos. Fazem-se considerações sobre o sistema de equações encontrado visando a sua resolução mediante o emprego de programa computacional como instrumento de cálculo. Apresentam-se exemplos numéricos e os resultados são comparados com os obtidos em outros trabalhos. Fazem-se algumas considerações a respeito do projeto e do cálculo de cestas protendidas, além de algumas indicações sobre a continuidade da pesquisa. / This work presents a continuous medium method analysis of cable nets and their applications as suspended roofs for large free spans. lnitially the theory of the method is presented and later applied to get the system of differential equation that represents the problem. Finally this system is numerically solved with computational procedures. Some examples are presented and the results compared with those obtained with others methods and numerical procedures. Some analysis and design considerations and further developments in this subject are also included.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Área de Especialização de Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Estruturas). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010