[pt] Os efeitos catastróficos de terremotos que frequentemente acontecem na costa ocidental da América do Sul motivaram a realização desta pesquisa. O Equador, em particular, encontra-se localizado em uma zona de alta atividade sísmica devido a processos de subducção de placas tectônicas que originam sismos de grande magnitude, como o terremoto de magnitude Mw igual 7.8 acontecido em 16 de abril de 2016 na cidade costeira de Pedernales, que produziu grandes danos à infraestrutura e perdas de vidas humanas. A presente pesquisa tem como objetivo estudar o comportamento dinâmico de dois tipos de estruturas de terra: um talude de encosta composto de solo coluvial de altura aproximada de 70 m e a barragem de enrocamento de Mazar construída com altura de 166 m para fins de aproveitamento hidrelétrico. A barragem de Mazar, em função da sua altura, é classificada como barragem de grande tamanho pela International Commission on Large Dams (ICOLD) e qualificada pela Norma Equatoriana da Construção (NEC, 2014) como estrutura de importância essencial, com obrigatoriedade de verificação do seu desempenho sísmico para dois terremotos de projeto: o terremoto operacional base (OBE) e o máximo terremoto provável (MCE) com períodos de retorno de 475 anos e 2500 anos, respectivamente. As análises efetuadas neste trabalho incluíram a geração de sismos de projeto, investigação da estabilidade estática e pseudoestática de taludes, determinação de deslocamentos permanentes mediante métodos analíticos simplificados e simulações numéricas. Diferenças significativas nos deslocamentos permanentes máximos foram observadas empregando as abordagens analítica e numérica. / [en] The catastrophic effects of earthquakes that frequently occur on the West coast of South America motivated this research. Ecuador, in particular, is located in a zone of high seismic activity due to processes of tectonic plate subduction that give rise to earthquakes of great magnitude, such as the seismic motion of magnitude Mw equal 7.8 that struck the coastal city of Pedernales on April 16 2016, producing great damages to the infrastructure and losses of human lives. The present research aims to study the dynamic behavior of two types of earth structures: a slope composed of colluvial soil of approximately 70 m height and the Mazar rockfill dam constructed for hydroelectric generation. The Mazar dam, according to its height (166 m), is classified as a large dam by the International Commission on Large Dams (ICOLD) and qualified by the Ecuadorian Construction Standard (NEC, 2014) as a structure of essential importance, with mandatory analysis of seismic performance under two seismic design ground motions: the operating basis earthquake (OBE) and the maximum credible earthquake (MCE) with return periods of 475 years and 2500 years, respectively. The analyses carried out in this work included the generation of the OBE and MCE earthquakes, investigation of static and pseudo static stability of slopes, determination of permanent displacements using simplified analytical methods and numerical simulations. Significant differences in the maximum permanent displacements were observed using analytical and numerical approaches.

[pt] O concreto de ultra-alto desempenho (CUAD) é um material cimentício avançado que possui excelente desempenho mecânico, ductilidade e durabilidade devido a uma elevada densidade de empacotamento e ao uso de fibras, promovendo benefícios à vida útil das estruturas. Grande parte das estruturas está sujeita a ações cíclicas, ou seja, variáveis com o tempo, resultando em danos de fadiga, como o surgimento e a propagação de trincas, que podem comprometer sua integridade. Assim, é essencial compreender o comportamento dos materiais sob fadiga para que sejam propostas diretrizes de projeto seguras e adequadas ao bom funcionamento das estruturas. Este trabalho visa, portanto, investigar o comportamento do concreto de ultra-alto desempenho pré-fissurado sob fadiga na flexão, quantificando sua degradação mecânica ao longo do carregamento cíclico a partir dos parâmetros de abertura de fissura (CMOD) e rigidez, contribuindo para o estudo desse tipo especial de concreto. Foram propostas equações para prever a vida à fadiga em relação ao limite superior de carga e estabelecer o limite de fadiga do concreto de ultra-alto desempenho, igual a 75,3 por cento, considerando o limite inferior igual a 30 cento do limite superior. Ainda, avaliou-se o comportamento pós-fadiga de amostras que não sofreram ruptura ao longo de 1.000.000 de ciclos, sendo possível observar que o mecanismo não gerou alterações no desempenho das amostras sob flexão para limites inferiores ao limite de fadiga. / [en] Ultra-high Performance Concrete (UHPC) is an advanced cementitious material that has excellent mechanical performance, ductility and durability due to a high packing density and the use of fibers, contributing to increase the structures lifespan. Most of the structures are subject to cyclic loads, which vary with time, resulting in fatigue damage such as the formation and propagation of cracks that could compromise its integrity. Thus, it is essential to understand the behavior of materials subjected to fatigue so that safe and proper design guidelines can be proposed for the appropriate performance of the structures. Therefore, this work aims to investigate the behavior of pre-cracked ultra-high performance concrete under flexural fatigue, quantifying its mechanical deterioration during cyclic loading through both crack mouth opening displacement (CMOD) and stiffness, which will contribute to the study of this special type of concrete. Equations were proposed to predict fatigue life according to the upper load limit during the cyclic loading and to establish the endurance limit of ultra-high performance concrete in 75,3 percent, considering the lower limit load equal to 30 percent of the upper limit. Also, when evaluating the post-fatigue behavior of samples that did not fail over 1,000,000 cycles it was possible to identify that the cyclic loading did not change the performance of the samples under bending, which was due to the use of upper loads below the endurance limit.

[pt] Este trabalho está inserido em uma linha de pesquisa do Tecgraf/PUC-Rio de projeto de unidades flutuantes, tais como navios e plataformas. Nesta linha de pesquisa, é desenvolvido o programa gráfico Sstab, para análise e projeto de estabilidade estática de unidades flutuantes. Estabilidade de unidades flutuantes é um critério fundamental em um projeto naval. Para aprovar um projeto naval é necessário satisfazer vários critérios, entre estes, a obtenção da situação de equilíbrio da unidade quando submetida às situações de carregamento, a avaliação satisfatória dos cálculos das solicitações de vento, a avaliação satisfatória da curva de estabilidade limite e a avaliação satisfatória dos planos de borda livre da unidade. O principal objetivo deste trabalho foi implementar no Sstab procedimentos necessários para realização de verificações de projeto de forma integrada e automática. Essas tarefas são divididas em quatro passos distintos, cada um dependente da antecessor: Definição automática de carregamento ótimo; Cálculo das solicitações de vento usando hardware gráfico; Definição da curva de estabilidade limite; Definição integrada dos planos de borda livre e integridade estanque do casco. Especificamente, este trabalho tem por objetivo explicar os critérios e algoritmos inerentes a cada um desses passos. / [en] The work done is about a research of floating units, as ships and platforms, conducted by Tecgraf/ PUC-Rio. In this line of research, the Sstab program was developed to do the analysis of static stability of floating units. Stability of floating units is a fundamental criterion in developing a naval project. For a project to be approved, there are several criterions that it must satisfy. Among these criterions, the unit must get to an equilibrium position for all possible loading conditions and a satisfactory behavior when put under wind and stream forces situations. The evaluation of the model´s KG Max curve must have a satisfactory result and its Beach Line computed and approved. The main objective of this work was to implement in the Sstab program the necessaries algorithms to automatic execute these verifications. There are four main steps to this work: A sequential linear algorithm for automatic loading of a floating unit; An algorithm to compute wind forces by using a graphic hardware; An algorithm to automatic compute the KG Max curve; An automatic computation of the Beach Lines and classification of the opening points of the unit. This document will explain the criterions adopted and the algorithms for each step above.

A abfração, uma das causas das lesões cervicais não cariosas, caracteriza-se pela perda de tecido mineralizado, em forma de cunha, próxima à junção cementoesmalte. Hipoteticamente, é o resultado de forças oclusais excêntricas aplicadas sobre os dentes. Essas lesões são freqüentemente restauradas para impedir sua progressão, para proteger e aumentar a resistência do remanescente dental, reduzir a hiperestesia dentinária e manter a saúde periodontal. Entretanto, pouco se sabe quanto ao efeito dos fatores causadores da abfração na qualidade marginal de restaurações cervicais, quando da reabilitação dessas lesões. Este estudo in vitro propõe-se, portanto, a analisar o efeito da aplicação de carga oclusal na qualidade marginal de restaurações de cavidades cervicais em forma de cunha, utilizando microscopia confocal de varredura a laser. Para tal, foram utilizados 40 dentes prémolares superiores humanos hígidos, extraídos, nos quais foram preparadas cavidades padronizadas em forma de cunha, em sua região cervical vestibular, por meio da utilização de pontas diamantadas cilíndricas de topo plano nº 3100 (1,6 mm de diâmetro e 21 mm de comprimento), posicionadas em 45º com a superfície mais plana e próxima à junção amelo-cementária. As cavidades (1,3 mm de profundidade, 2,3 mm de abertura ocluso-cervical, 4,0 mm de abertura mésio-distal, 1,6 mm de extensão na parede oclusal e 1,9 mm de extensão na parede cervical) foram restauradas com resina composta (Z250®) em associação ao uso de um sistema adesivo (Single Bond®). Para possibilitar a análise ao microscópio confocal, o sistema adesivo foi marcado previamente com adição de rodamina B. Após imersão em água deionizada, por 7 dias e polimento das restaurações, os espécimes foram incluídos em uma matriz de resina acrílica. A porção radicular de cada dente foi revestida com uma camada de poliéter (Impregum®), de aproximadamente 1 mm, a fim de simular o ligamento periodontal. A porção coronária foi mantida totalmente exposta ao meio externo. Os dentes foram, então, submetidos à ciclagem mecânica, pela ação de uma ponta metálica em forma de torpedo, exercendo carga de 150 N, num total de 106 ciclos. Para tanto, a ponta foi posicionada de acordo com as seguintes condições experimentais: sobre a vertente triturante interna da cúspide vestibular (GI; n=10); sobre o sulco central (GII; n=10); e sobre a vertente triturante interna da cúspide lingual (GIII; n=10). O grupo controle (GIV; n=10) não foi submetido à ciclagem mecânica, permanecendo apenas armazenado em água deionizada, a 37ºC, durante todo o período experimental. Finalizada a ciclagem mecânica, as superfícies vestibulares dentárias foram, então, recobertas com duas camadas do sistema adesivo (Single Bond®), agora marcado com fluoresceína, para delimitação dos possíveis defeitos formados. Os dentes foram seccionados longitudinalmente em duas metades (mesial e distal) e submetidos à avaliação em microscopia confocal, para análise da qualidade da margem das restaurações. Foi aplicado o teste do qui-quadrado (p<0,05) para as variáveis qualitativas presença ou ausência de fendas marginais e localização das fendas em relação às paredes cavitárias (oclusal, cervical ou ambas). Para as variáveis quantitativas (amplitude e extensão das fendas) aplicou-se o teste de Kruskal-Wallis (p<0,05). Os espécimes submetidos ao carregamento oclusal, independentemente do local de aplicação da força, apresentaram maior porcentagem de fendas marginais (53,33%) quando comparados aos espécimes do grupo controle (10%; p=0,016). Não houve diferença estatisticamente significante entre o local de aplicação de força oclusal tanto para a presença ou ausência de fendas marginais (p=0,875); como para a localização das fendas em relação às paredes cavitárias (p=0,270) ou mesmo para a extensão (p=0,190) e amplitude das mesmas (p=0,070). Conclui-se, portanto, que a aplicação de carga oclusal prejudicou o comportamento marginal de restaurações cervicais, mas a variação do local de incidência de carga não interferiu no comportamento marginal das mesmas. / Tooth abfraction, one of the causes of non carious cervical lesions, is a wedgeshaped tissue loss, situated next to the cement-enamel junction, being, hypothetically, the result of eccentric occlusal loads applied to the teeth. These lesions are often restored to avoid their progression, to protect and increase remnant tooth resistance, to reduce dental hypersensitivity and to maintain periodontal health. However, there is little knowledge about the effect of abfraction etiology factors on the restoration marginal quality in the rehabilitation of these lesions. This in vitro study intends, therefore, to analyze the effect of the application of occlusal load on the marginal quality of cervical restorations in wedge-shaped cavities, by employing laser scanning confocal microscopy. Standardized wedge-shaped cavities were prepared in the cervical buccal region of 40 sound extracted upper human premolars, by the use of a cylindrical diamond bur #3100 (1.6 mm in diameter and 21 mm in length), positioned in 45º with the surface that is plainer and closer to the cementenamel junction. The cavities (1.3 mm in depth, 2.3 mm in occluso-cervical opening, 4.0 mm in mesio-distal opening, 1.6 mm in occlusal wall length and 1.9 mm in cervical wall length) were filled with a composite resin (Z250®) associated with the use of an adhesive system (Single Bond®). For the analysis at the confocal microscope to be possible, the adhesive system was previously modified by the addition of rodhamine B. After storage in deionized water for 7 days, and after the finishing and polishing of the restorations, specimens were included in acrylic resin matrixes. The radicular portion of each tooth was covered by an approximately 1 mm layer of a polyether (Impregum®), for the creation of an artificial periodontal ligament. The crown portion was kept totally exposed to the external environment. Teeth were, then, submitted to the mechanical cycling, by the action of a torpedo-shaped tip that exerted a 150 N load for a total of 106 cycles. The tip was positioned according to the following experimental conditions: over the internal triturant vertent of the buccal cusp GI; n=10); over the centre of the fissure (GII; n=10); and over the internal triturant vertent of the lingual cusp (GIII; n=10). The control group (GIV; n=10) was not submitted to the mechanical cycling, staying only stored in deionized water, at 37oC, during the whole experimental period. When the mechanical cycling was over, buccal dental surfaces were, then, covered with two layers of the adhesive system (Single Bond®), now modified by the addition of fluorescein, for delimitation of the possible formed defects. Teeth were longitudinally sectioned into two halves (mesial and distal ones), and submitted to evaluation through confocal microscopy, for analysis of the restorations marginal quality. Chi-square test (p<0.05) was applied for evaluation of qualitative variables (presence or absence of marginal defects and their location according to the cavity walls occlusal, cervical or both); and Kruskal-Wallis test (p<0.05) was applied for evaluation of quantitative variables (length and width of the defects). Specimens submitted to occlusal loading, independently of the location of the tip, presented a higher percentage of marginal defects (53.33%), when compared to the control group (10%; p=0.016). There was no significant statistical difference among the local of load placement for the presence or absence of marginal defects (p=0.875); for their localization according to the cavity walls (p=0.270); or even for their length (p=0.190) and width (p=0.070). It can be concluded, therefore, that occlusal loading was harmful for the margins of cervical restorations; but the different local of its incidence did not interfere with their marginal quality.

Nesta tese, apresenta-se a análise numérica e experimental do comportamento dinâmico não linear de um pórtico excitado por uma fonte não ideal - um motor elétrico de corrente contínua desbalanceado - como exemplo dessa classe de problemas. Elabora-se um modelo matemático com quatro graus de liberdade: dois relacionados com o deslocamento horizontal e vertical do ponto de apoio da máquina e dois com os parâmetros de funcionamento do motor elétrico. Adota-se a formulação Lagrangeana para gerar as equações de movimento contendo termos não lineares até ordem cúbica. A solução numérica é obtida através do método de Runge-Kutta com passo adaptativo. Ensaios dinâmicos e estáticos foram realizados com o motor e com o sistema completo, com vistas a validar o modelo matemático. Um sistema de medição digital armazenou todos os dados obtidos em arquivos de fácil leitura pelos programas atualmente disponíveis. Filmagens de alta velocidade e fotografia estroboscópica registraram movimentos típicos relacionados com comportamentos não lineares. Os resultados numéricos e experimentais mostram boa correlação entre si, além de apresentarem alguns dos fenômenos associados ao se forçar uma estrutura a passar por uma de suas ressonâncias excitando-a com um dispositivo com potência limitada, como o efeito Sommerfeld. Outros fenômenos, devido ao comportamento geometricamente não linear da estrutura, são também detectados, tais como saturação modal e transferência de energia. / Numerical and experimental analysis of the nonlinear dynamics of a portal frame excited by a non-ideal source - an unbalanced direct current motor - is presented in this thesis as an example of this class of problems. A four degree of freedom model is elaborated: two of them related to the horizontal and vertical structural displacements and two others to the functioning parameters of the motor. A Lagrangian approach for deducing the equations of motion, up to cubic non-linear terms is followed. The numerical solution is obtained through Runge-Kutta algorithm with adaptive step. Static and dynamic tests were performed with the motor and with the complete system, in order to validate the mathematical model. A digital acquisition system recorded all data in computer files, ready to be read by available commercial programs. High speed filming and stroboscopic photography were used to register typical movements related to nonlinear behavior. Numerical and mathematical results show good correlation, as well as present some phenomena related to passage through resonance with limited power excitation such as the Sommerfeld effect. Some other phenomena, related to the nonlinear behavior of the structure are also detected, as modal saturation and energy transference.

Desde a década de 1980 diversos autores apresentaram correlações entre provas de carga estática e ensaios de carregamento dinâmico em estacas. Para uma boa correlação é fundamental que os testes sejam bem executados e que atinjam a ruptura segundo algum critério, como o de Davisson, por exemplo, além de levar em conta o intervalo de tempo entre a execução da prova de carga estática e do ensaio dinâmico, face ao efeito \"set up\". Após a realização do ensaio dinâmico realiza-se a análise CAPWAP que permite a determinação da distribuição do atrito lateral em profundidade, a carga de ponta e outros parâmetros dos solos tais como quakes e damping. A análise CAPWAP é realizada por tentativas através do procedimento \"signal matching\", isto é, o melhor ajuste entre os sinais de força medido pelos sensores e o calculado. É relativamente fácil mostrar que a mesma solução pode ser obtida através de dados de entrada diferentes. Isso significa que apesar de apresentarem cargas mobilizadas próximas o formato da curva da simulação de prova de carga estática, obtida pelo CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, podem ser diferentes, mesmo que as análises apresentem \"match quality\" (MQWU) satisfatórios. Uma forma de corrigir o formato da curva simulada do CAPWAP, assim como a distribuição do atrito lateral, é através da comparação com provas de carga estática (PCE). A sobreposição das duas curvas, a simulada e a \"real\", permite a determinação do quake do fuste através do trecho inicial da curva carga-recalque da prova de carga estática, que por sua vez permite uma melhor definição da distribuição do atrito lateral e da reação de ponta. Neste contexto surge o conceito de \"match quality de recalques\" (MQR). Quando a PCE não está disponível, propõe-se efetuar um carregamento estático utilizando o peso próprio do martelo do bate-estaca (CEPM). Mostra-se, através de dois casos de obra, em que estavam disponíveis ensaios de carregamento dinâmico e PCEs, que esse procedimento permite obter uma melhor solução do ponto de vista físico, isto é consistente com as características do subsolo e com a curva carga-recalque da PCE, e não apenas matemático, através da avaliação do \"match quality\" (MQWU). / Since the 1980s a lot of authors showed correlations between static load tests and dynamic load tests on piles. For a good correlation it is necessary a good execution of the load test, also it is necessary to choose a capacity value from the results of the static load test, for example, the Davisson Offset limit load. The time of execution between the static load test and the dynamic load test should be considered because of the set up effect. Dynamic data may be further analyzed by CAPWAP Method to evaluate the soil resistance distribution, the toe resistance, quake and damping values. It is a signal matching method. Its results are based on the \"best possible match\" between computed pile top variable such as the pile top force and its measured equivalent. It is easy to demonstrate almost the same pile capacity on CAPWAP using different soil parameters. It means that even the pile capacity is almost the same, the shape of the pile top load-displacement of the CAPWAP Method and the shaft friction distribution can be different, although all results confirm good match quality. One way to correct the shape of the top loaddisplacement of the CAPWAP Method, as well as the shaft friction distribution, is by comparisson to a static load test. Overlaying both curves, the static load test and the CAPWAP Method, it is possible to determine the shaft quake value on the initial loads on the top load-displacement curve, allowing this way a improvement of the shaft resistance distribution and the toe resistance. In this context arises the concept of \"match quality of settlements\". When the static load test is not avaliabe, this thesis proposes a static load test using the hammer\'s weight of the pile driving machine. It is shown by two case studies that were available static load tests and dynamic load tests, this procedure allows a better solution on physics aspects, this is consistent with the subsoil conditions and the load-settlement curve of the static load test, not only a mathematical solution based on match quality.

Apresenta-se um trabalho numérico e experimental, com o objetivo de estudar o comportamento dos pavimentos de concreto estruturalmente armados, quando submetidos a forças verticais estáticas e repetidas. Avalia-se a contribuição da armadura de flexão, na resistência de placas de concreto apoiadas sobre meio elástico. Verifica-se experimentalmente o modo de ruína de placas submetidas a carregamento monotônico e a carregamento repetido, com e sem armadura, e acompanha-se o desenvolvimento das fissuras no concreto e das deformações no aço. Comparam-se os resultados obtidos, com as recomendações da NBR 6118:2003, para o dimensionamento de estruturas submetidas à fadiga. É desenvolvido modelo numérico capaz de representar a interface do solo com a placa do pavimento, a fissuração do concreto, a contribuição da armadura e o comportamento pós-fissuração. Com auxílio do modelo numérico, validado a partir dos resultados experimentais, estuda-se a influência de alguns parâmetros importantes para o dimensionamento dos pavimentos, tais como: capacidade de suporte da fundação, espessura das placas, área de aço, dimensões das placas em planta, posição de aplicação da força e presença de juntas de transferência de deslocamento. Os resultados experimentais mostram uma significativa contribuição da armadura positiva na resistência de placas isoladas sob forças verticais centradas. Verificou-se que as forças repetidas provocam fadiga do aço e que o número de ciclos depende da deformação provocada na armadura. A partir dos resultados são traçadas diretrizes para o dimensionamento, no qual devem ser considerados os momentos positivos e os negativos, e deve ser feita a verificação da fadiga do concreto e da armadura / A numerical and experimental study on the behavior of structurally reinforced concrete pavement under vertical static and repeated load is presented. The contribution of bending reinforcement to the strength of concrete slab is assessed. It is experimentally verified the fracture of reinforced and plain concrete slabs under monotonic loads and under cyclic loads. The concrete cracking and the strain on steel are monitored. The results are compared to the brazilian code recommendations to the design of structures under fatigue. A numerical model that represents the soil-slab interface, the concrete cracking, the reinforcement contribution and the tension stiffening behavior is developed. Some important parameters to the pavement design are analyzed using this finite element model, whose reliability was verified to experimental results. These parameters are: the soil capacity; the slab thickness; reinforcement ratio; slab dimensions; load positions; and joints conditions. The tests data show an important contribution of the positive reinforcement on the strength of an isolated slab with centered load. It has been verified the fatigue of the steel. The number of cycles depends on the reinforcement strain. The results are used to propose some directions to the design. The positive and negative bending moments have to be considered and the fatigue on the concrete and on the reinforcement has to be verified

É apresentado neste trabalho um novo método de carga de filmes dielétricos com descarga corona, no qual a corrente de carga da amostra é mantida constante durante a deposição dos íons, enquanto o potencial de superfície é medido pela técnica do capacitor vibrante. O método foi aplicado no estudo de transporte e armazenamento de portadores em polímeros, principalmente no Teflon FEP e PVDF. No Teflon FEP carregado com corona positiva e negativa, a superfície do material exerce um papel predominante. O transporte de elétrons é dominado pelos traps de volume. Para a corona positiva a injeção é controlada pelo trapping e detrapping das armadilhas superficiais. No PVDF os resultados obtidos são razoavelmente independentes da polaridade da descarga corona. Para baixos campos elétricos o potencial de superfície parece ser determinado pela condutividade do material, perturbado pela existência de uma polarização de volume. / A new method of charging dielectric films with corona current is presented here, the sample charging current being keept constant during the deposition, while the surface potential is measured by vibrating capacitor technique. The method was applied to study the carrier transport and storage in polymers, mainly in Teflon FEP and PVDF. For positive and negative corona in Teflon FEP, the surface plays an important role. The electron transport is dominated by bulk traps. For positive corona injection into the volume is controlled by surface trapping and detrapping. For PVDF the results are almost independent of the current polarity. For low electrical fields, the results indicate that the surface potential is determined by the material conductivity, perturbed by the build up of a bulk polarization.

[pt] Historicamente é sabido que muitas das rupturas ocorridas em barragens ou taludes naturais podem ser atribuídas ao fenômeno da liquefação de solos arenosos, causada pela ação de carregamentos dinâmicos gerados por explosão ou, mais freqüentemente, por terremotos. Quando liquefação ocorre, um súbito aumento da poropressão faz decrescer a resistência ao cisalhamento do solo e sua capacidade de suportar pontes e edifícios é significativamente reduzida. Solo liquefeito também pode exercer altas pressões sobre estruturas de contenção, causando inclinações da mesma e movimentos do solo que, por sua vez, originam recalques e destruição de estruturas localizadas sobre a superfície do terreno. O termo liquefação tem sido empregado para descrever fenômenos relacionados, que produzem efeitos similares, mas cujos mecanismos de formação são bastante diferentes. Estes fenômenos são modernamente descritos como fluxo por liquefação e mobilidade cíclica. Fluxo por liquefação é o fenômeno no qual o equilíbrio estático é destruído por carregamentos estáticos ou dinâmicos em um depósito de solo com baixa resistência residual. Colapsos causados por fluxo por liquefação são freqüentemente caracterizados por movimentos rápidos e de grande extensão. Mobilidade cíclica, por outro lado, é causada por carregamentos cíclicos em solos sob tensões cisalhantes estáticas inferiores à resistência ao cisalhamento do material, com as deformações desenvolvendo-se gradualmente. A execução de barragens de rejeito usando a técnica de construção à montante pode levar à ocorrência de liquefação estática se a velocidade de construção for suficientemente alta para causar o desenvolvimento de excessos de poropressão. A resposta de liquefação pode ser observada em amostras de solo fofo quando as tensões de cisalhamento atingem um pico seguido por uma fase de amolecimento aparente que, no caso de carregamento não drenado, é associado com a tendência do material em contrair de volume. Para alguns estados iniciais, a parte descendente da resposta do material pode ser seguida por uma fase crescente que se atenua à medida que o estado permanente ou crítico for atingido. Nesta dissertação, a modelagem da resposta de liquefação por carregamento estático, foi feita considerando-se modelos propostos na literatura por Juárez-Badillo (1999b) e Gutierrez e Verdugo (1995). Este último, principalmente após modificação introduzida pela dependência de alguns parâmetros em relação à tensão de confinamento, levou a resultados bastante satisfatórios nas retroanálises consideradas, apesar da relativa simplicidade da formulação. / [en] Historically it is known that many failures in earth dams and natural slopes can be attributed to the phenomenon of sand liquefaction, caused by dynamic loads generated by earthquake shaking or other rapid loading, such as blasts. When liquefaction occurs, the strength of the soil decreases and its ability to support foundations for buildings and bridges is significantly reduced. Liquefied soil can also exerts higher pressure on retaining walls, which can cause them to tilt or slide, yielding settlement of the retained soil with risks of destruction of structures on the ground surface. The term liquefaction has actually been used to describe a number of related phenomena, which produce similar effects but whose mechanisms are quite different in nature. These phenomena can be divided into two main categories: flow liquefaction and cyclic mobility. Flow liquefaction is a phenomenon in which the static equilibrium is destroyed by static or dynamic loads in a soil deposit with low residual strength. Failures caused by flow liquefaction are often characterized by large and rapid movements. Cyclic mobility, on the other hand, is a liquefaction phenomenon triggered by cyclic loading, occurring in soil deposits with static shear stresses lower than the soil strength. Deformations due to cyclic mobility develop incrementally because of static and dynamic stresses that exist during an earthquake. The rising of tailing dams using the upstream construction technique can lead to static liquefaction failure if the rate of construction is sufficiently high to cause excess pore pressure to develop in the tailings. The liquefaction response is observed for loose specimens when the shear stress exhibits a peak followed by a phase of apparent softening that, in undrained loading, is associated with the tendency of the material to contract (densify). For some initial loading states, the descending part of the response is followed by an increasing part, leveling-off eventually when the material reaches the final, critical (steady) state. In this thesis, the modeling of the phenomenon of static liquefaction is carried out considering the constitutive models proposed in the literature by Juárez-Badillo (1999b) and Gutierrez & Verdugo (1995). The latter, mainly after introducing the assumption that some material parameters are stress dependent and not simple constants, as in the original version, produced good matching between experimental and predicted results, in spite the simplicity of the mathematical formulation.

O desenvolvimento de piezoeletretos, com estruturas de bolhas pré-moldadas, pelo Grupo de Alta Tensão e Materiais (GATM) da Universidade de São Paulo, abriu novas oportunidades para pesquisas relacionadas com o aprisionamento de cargas elétricas, isto por serem as cargas aprisionadas nas superfícies das bolhas as principais responsáveis pelo desempenho dos piezoeletretos. Logo o objetivo deste trabalho é estudar a influência de alguns fatores externos no aprisionamento de cargas na superfície dos polímeros. E para explorar fatores como temperatura e ação de reagentes químicos utilizados na limpeza dos filmes, foi desenvolvido, baseado no método de sensor capacitivo, um dispositivo capaz de realizar medidas sensíveis de cargas superficiais. Outro objetivo foi a implementação de uma metodologia que permita realizar medidas de forma repetitiva e segura. Por ser o material utilizado no preparo dos piezoeletretos do grupo, o principal polímero estudado neste trabalho foi o Teflon® FEP embora o dispositivo desenvolvido permita as medidas de qualquer material polimérico. / The development of new piezoelectrets with bubbles structures by the High- Voltage and Materials Group (GATM) at University of São Paulo, create new opportunities to investigate external parameters that can affect the charge storage in polymer surfaces, since the efficiency of this piezoelectrets depends on the density of charges trapped on the internal surface of the bubbles. Now the aim of this work is to study the influence of a few external factors on the charges trapped over the polymer surface. To explore factors like temperature, chemical reaction due the sample cleaning, a sensitive charge measurement device based on the capacitor probe method is going to be implemented together with a methodology that allow reproducibility of the measurements. The polymer that is going to be investigated in this work is the Teflon® FEP, the same material used in the preparation of the piezoelectrets by the group. Nevertheless, this research can be extended to order polymeric materials.