Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-05T17:19:08Z No. of bitstreams: 1 141577.pdf: 1217908 bytes, checksum: 203f56588a2a5240db8b63ce6eedfcc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T17:19:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 141577.pdf: 1217908 bytes, checksum: 203f56588a2a5240db8b63ce6eedfcc5 (MD5) Previous issue date: 1976-01 / É apresentado um modelo matemático o qual faz emprego das séries de Taylor para representar o campo de deslocamentos. Neste modelo as funções de interpolação, para um domínio na periferia da origem da expansão em série, são definidas em função de alguns pontos na periferia da referida origem. A forma do elemento é de livre escolha, permitindo acompanhar contornos curvilíneos. O elemento apresenta boas características de acompanhamento do encurvamento do campo dos deslocamentos e demonstra melhores qualidades de convergência que os modelos que empregam outras séries polinomiais / A finite element model which makes use of the Taylor series to represent the displacement field, is presented. This way the interpolation functions for a domain in the periphery of the origin of the expansion in series are defined in respect to some points in the periphery of that origin. The form of the element can be chosen freely, permiting to easily fallow curvilinear boundaries. The element present good characteristics to attend curvatures of the field of displacements and show beter convergence characteristics when compared with other polynomial series representation.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-06T12:57:24Z No. of bitstreams: 1 145654.pdf: 5265388 bytes, checksum: 1a26c789cd4cc0507a5cf2051f2c5bbf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T12:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 145654.pdf: 5265388 bytes, checksum: 1a26c789cd4cc0507a5cf2051f2c5bbf (MD5) Previous issue date: 1976-11 / Análise de uma escavação bidimensional pelo Método dos Elementos Finitos. O solo é considerado material isótropo de comportamento não linear mas obedecendo a lei de Hooke por trechos e apresentando deformações permanentes em etapas de descarregamento. Os parâmetros mecânicos dos solos são função do estado de tensões. Um programa de elementos finitos capaz de simular as diversas fases de realização de uma escavação foi desenvolvido utilizando o elemento quadrilátero formado pela combinação de dois elementos triangulares de quatro pontos nodais, o elemento treliça e o elemento de viga. O programa permite prever com boa precisão as tensões e as deformações tanto no maciço como nas estruturas de contenção durante: 1. o carregamento devido a sobrecargas, 2. a escavação, com bentonita, da trincheira para execução da parede diafragma, 3. a concretagem da parede diafragma, 4. o rebaixamento do lençol freático, 5. a escavação da vala em várias etapas, 6. precompressão das estroncas, 7. a influência da temperatura nas estroncas, 8. a construção das galerias, 9. o reaterro. Apresentam-se três aplicações do programa: a) estudo paramétrico da influência da temperatura sobre as cargas das estroncas; b) cálculo dos recalques de edifícios vizinhos durante a abertura de painéis de parede diafragma; e c) simulação de escavação escorada com o cálculo de tensões e deformações no maciço, momentos fletores na parede e cargas nas estroncas. / Analysis of a bi-dimensional excavation using the Finite Element Method. The soil is considered to be isotropic and non-linear material, although following Hooke's law for small increments of stresses. The mechanical parameters of the soil are function of the state of stresses. A finite element program was developped which can simulate the several phases of an excavation using the linear strain quadrilateral element, the bar element and the beam element. By using this program the stresses and the strains in the soil as well as in the supporting structures can be computed during: 1. loading dueto surcharges, 2. excavation of diaphragm wall trench with bentonite, 3. concreting of the wall, 4. lowering of the water table, 5. excavation in several steps, 6. preloading of the struts, 7. influence of the temperature on the struts 8. construction of galeries, 9. backfilling. Three applications of the program are presented: a) parametric study of the influence of the temperature on strut loads; b) determination of settlements of buildings during the excavation of a diaphragm wall trench adjacent to these buildings; and e) determination of stresses and strains in soil masses and in the diaphragm wall, bending moments in the diaphragm wall and loads in struts during a three step excavation.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-15T13:45:48Z No. of bitstreams: 1 147130.pdf: 3235840 bytes, checksum: a4821e65179a647fcee1a7bbc749d24f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T13:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 147130.pdf: 3235840 bytes, checksum: a4821e65179a647fcee1a7bbc749d24f (MD5) Previous issue date: 1977-10 / O objetivo desta monografia foi de agrupar vários métodos de previsão de recalques de fundações em estacas e estabelecer comparações com alguns resultados de campo. Os principais métodos foram divididos em métodos convencionais, métodos baseados na teoria da elasticidade e métodos empíricos baseados em resultados de recalques de grupos de estacas. No desenvolvimento deste trabalho se deu grande atenção aos métodos baseados na teoria da elasticidade, sendo os parâmetros elásticos escolhidos geralmente por meio de correlações com dados de campo. Dentre esses métodos demos mais ênfase ao método de Aoki e Lopes (1975), utilizando o programa de computador. / This monography presents a state-of-the-art concerning with methods for settlements prediction of pile foundation, and estabilishes a few comparisons with field data. Main methods were grouped into: conventional methods; methods based on theory of elasticity; and empirical procedures based on settlement of pile groups. Stress was given upon second group of methods, the elastic parameters being usually chosen through correlations with field data. Among these the one developed by Aoki and Lopes (1975) received greater emphasis, and a computer program was used.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-19T14:04:19Z No. of bitstreams: 1 146176.pdf: 5048517 bytes, checksum: 9cb217bad7b47521af10303930a056ec (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T14:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 146176.pdf: 5048517 bytes, checksum: 9cb217bad7b47521af10303930a056ec (MD5) Previous issue date: 1977-06 / Neste trabalho desenvolveu-se um programa de elementos finitos para cálculo de deslocamentos e tensões no maciço e nos elementos de suporte de túneis. A análise foi realizada em estado plano de deformação e comportamento elastoplástico para o material do maciço. São também abordadas as características básicas dos demais métodos de dimensionamento de túneis. Paralelamente, deu-se ênfase ao estudo da teoria da plasticidade e ao comportamento tensão-deformação dos solos, tendo sido escolhido o modelo elasto-plástico de Drucker-Prager para idealizar o comportamento inelástico do maciço. Na análise por elementos finitos utilizou-se o elemento isoparamétrico quadrático no método dos deslocamentos e, para reproduzir a não-linearidade física, o método das "tensões iniciais" (incremental e iterativo). O programa permite simular as diversas fases construtivas de túneis. Com o objetivo de demonstrar a validade plástica do modelo elasto-plástico e do processo de simulação adotado, o programa foi aplicado a túneis de seções típicas, tendo sido obtidos resultados satisfatórios, os quais o credenciam para utilização em projetos de túneis. Este programa, como elaborado, permite ser utilizado em outros problemas geotécnicos nos quais possa ser admitido estado plano de deformação. / In this paper a finite element program for the elastoplastic plane strain analysis was developed. Its purpose is to compute the displacements and stresses in soil and rock masses, and in tunnel supporting elements. Basic characteristics of other tunnel design methods have also been discussed. At the sarne time, emphasis was given to the study of plasticity concepts and stress-strain behavior of soils. Drucker-Prager's model has been chosen to simulate the inelastic behavior of the medium. In the finite element analysis the isoparametric quadratic displacement method was used. In order to reproduce the physical non-linearity, the "initial stress" method (incremental and iterative) was applied. The program permits to analyse each step of excavation according to the construction methods. In order to show the validity of both the elasto-plastic model and the simulation process used, the program was applied to typical tunnel cross-sections. Since reasonable results were obtained the program will be seemingly useful in tunnel design. The program could also be used in other geotechnical problems where the plane strain condition is valid.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-20T16:57:26Z No. of bitstreams: 1 146230.pdf: 3305718 bytes, checksum: 2ebc036336c1382974451d33130e495c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T16:57:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 146230.pdf: 3305718 bytes, checksum: 2ebc036336c1382974451d33130e495c (MD5) Previous issue date: 1977-09 / O presente trabalho consta de um programa automático para o estudo bidimensional de aberturas subterrâneas sob condições de deformação plana. As análises numéricas são realizadas através do Método dos Elementos Finitos (MEF) utilizando-se o elemento isoparamétrico quadrático. São assumidas relações tensão-deformação elásticas linear e bi-linear considerando-se a heterogeneidade do maciço e o processo sequencial de escavação. Em algumas simulações adota-se o processo construtivo de túneis pela couraça. Idealiza-se um modelo estrutural analítico para o tratamento numérico de escavações subterrâneas por meio dos elementos finitos, cujos resultados tornam-se confiáveis a partir de comparações com algumas soluções disponíveis. / The present dissertation is about a two-dimensional computer program for the analysis of underground openings under plane-strain conditions. The numerical analyses are carried out by means of Finite Element Method (FEM) the quadratic isoparametric element being used. Linear and bi-linear elastic behaviours are assumed. Soils heterogeneity and sequential excavation are taken into account. The shield construction method for tunneling in soils is simulated in some examples. A structural modelling is assumed for the study of underground excavations through the finite elements. Comparisons of numerical results with existing solutions show that the FEM is reliable.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-20T17:42:39Z No. of bitstreams: 1 149044.pdf: 2861208 bytes, checksum: 165925e10ca6b68d715d85141e318780 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T17:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 149044.pdf: 2861208 bytes, checksum: 165925e10ca6b68d715d85141e318780 (MD5) Previous issue date: 1977-03 / Análise da formulação tensão-deformação proposta por Corotis, Krizek e Farzin em 1974. Esta formulação é aplicada unicamente a problemas que tem a condição das tensões principais totais (σ1, σ3 ) crescerem simultaneamente mantendo sua razão constante (σ3:σ1=constante = K); em outras palavras: inclui a trajetória de tensões. A fim de que fosse efetuada esta análise, foram realizadas três séries de ensaios triaxiais UU, com nove ensaios em cada e, dessas nove, em quatro a relação K foi mantida constante, variando, entretanto, de um ensaio para outro. A primeira série foi executada em provetes extraídos de blocos "indeformados" do aterro experimental da barragem de Itauba, RS; a segunda com o mesmo solo do aterro experimental, em provetes compactados por pisoteamento em laboratório e na última houve compactação dos provetes em laboratório por pisoteamento, sendo porém ensaiados em condições de topo e base lubrificados. Concluiu-se que: a formulação é satisfatória; a lubrificação na base e topo do provete tem pequeno efeito na formulação e nos ensaios; comprovou-se a existência de uma relação entre tensão axial total, deformação axial, K e trajetória de tensões efetivas. / Analysis of the stress-strain formulation proposed in 1974 by Corotis, Krizek and Farzin. This formulation is applied mostly to problems in which the principal total stresses (σ1, σ3) increase simultaneously mantaining its ratio constant (σ3/σ1=constant); in another words: it includes the total stress path. In order to do the analysis three UU triaxial test series, with pore pressure measurement, were made, with 9 tests in each; of the nine, in 4 the relation K was mantained constant, varying, however from test to test. The first serie was carried out from specimens trimmed from block samples (undisturbed) of sheep's foot roller compacted trial embakment of Itauba Dam in Rio Grande do Sul State. The second, with the same soil of the same trial embakment, was performed with kneading laboratory compaction, and in the last the specimens were compacted by kneading in Laboratory and tested under "free ends" conditions (lubrificated top and base). The results indicated that: the formulation is satisfactory; the lubrification of the base and top cap has little (maybe negligible) effect on the formulation and on the tests results; there is a strong relation between axial total stress, axial strain, K and effective stress path.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-20T18:30:02Z No. of bitstreams: 1 146278.pdf: 6572337 bytes, checksum: ea0839ca3a629551540b5309e57e61a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-20T18:30:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 146278.pdf: 6572337 bytes, checksum: ea0839ca3a629551540b5309e57e61a9 (MD5) Previous issue date: 1977-09 / Apresentação de um programa automático que permite dimensionar e analisar aterros construídos sobre solos compressíveis e de baixa resistência ao cisalhamento. O programa considera a construção por etapas deste aterro e otimiza a velocidade de sua construção a partir dos dados fornecidos e da estabilidade requerida. São computados pelo programa a velocidade de dissipação de pressão neutra, a evolução dos recalques e do fator de segurança à ruptura e o dimensionamento de drenos. A previsão do comportamento do aterro é obtida pela execução de dois programas principais, assessorados nos cálculos matemáticos por vinte e quatro sub-rotinas. Inicialmente é apresentada uma revisão da literatura, na qual é dado um enfoque especial ao estudo das teorias empregadas na previsão do comportamento do aterro. A seguir são tecidas considerações sobre os fundamentos teóricos inseridos nos programas de computador, apresentados sob forma de atividades executadas em cada programa principal e em cada sub-rotina. Posteriormente é apresentado um manual a ser utilizado pelos usuários que se interessem em estudar o comportamento de aterros sobre solos compressíveis. Finalmente são estudados exemplos de aplicação dos programas, entre eles o do aterro experimental do IPR a ser construído na baixada fluminense, no Estado do Rio de Janeiro. Consideramos que este programa será exaustivamente utilizado pelos engenheiros dos órgãos rodoviários (DNER e DERs) e por firmas projetistas envolvidas com estes problemas. / Present an automatic programme wich permits design and analysis of embankments built on compressible and low strengh soils. The programme deals with the step-by-step construction of the embankment and optimizes the rate of construction from the given data and required stability. The programme computes the rate of neutral pressure dissipation, the evolution of settlements and safety factor against rupture, and the size of the drains. The forecast of embankment behaviour is obtained by the execution of two main programmes, and mathematical calculations are performed by twenty-four sub-routines. At the outset there is a review of the pertinent literature in this field with special attention given to the study of the theories applied to the forecast of embankment behaviour. Considerations follow treating of the theoretical fundamentals inserted in the computer programmes presented under the form of activities executed in each of the principal programmes and each sub-routine. Later on, a user manual is presented for those who are interested in studying the behaviour of embankments on compressible soils. Finally, examples of programme appiication are studied with special reference to the experimental embankment of the IPR (Road Research Institute) to be constructed in the lowland areas in the state of Rio de Janeiro. We hope that this programme will be much useful for the engineers of the highway departments (DNER e DERs) and consulting firms dealing with such soil problems.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-26T18:05:11Z No. of bitstreams: 1 149350.pdf: 2357933 bytes, checksum: 6ceec41dbc185fea94728857eafafa0a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T18:05:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 149350.pdf: 2357933 bytes, checksum: 6ceec41dbc185fea94728857eafafa0a (MD5) Previous issue date: 1978-11 / Realizaram-se ensaios dinâmicos (ou de cargas repetidas) com um solo arenoso fino, residual de arenito, utilizado na camada de sub-base de um pavimento flexível do Rio Grande do Sul, a fim de determinar o seu módulo resiliente. Relata-se o procedimento de montagem do equipamento, sua calibração e funcionamento. Utilizou-se um sistema de ar comprimido para aplicação da carga axial e da pressão confinante, transdutores mecano-eletromagnéticos tipo LVDT, e oscilógrafo. Ensaiaram-se os corpos-de-prova a diferentes pontos da curva de compactação, graus de saturação, tensões confinantes, tensões-desvio, frequências e durações da tensão-desvio. Efetuaram-se alguns ensaios triaxiais convencionais não-adensados e não-drenados, e ensaios CBR, numa tentativa de obter correlações do módulo resiliente com outros parâmetros, tais como o módulo de deformação e o índice CBR. Apresentam-se, também, alguns resultados de ensaios dinâmicos com medições de pressão neutra. Os resultados dos ensaios triaxiais foram utilizados no programa de cálculo automático FEPAVE a fim de avaliar de quanto a deformação elástica ou resiliente do pavimento pode ser atribuída às características resilientes do solo arenoso fino. Comenta-se este tipo de abordagem nos estudos da Mecânica dos Pavimentos, a qual permite simular o comportamento estrutural em condições não previstas no atual método de dimensionamento de pavimentos. / Dynamic triaxial (or repeated load) tests were performed with a fine sandy soil, residual material of sandstone, used in a sub-base layer of a flexible pavement in the State of Rio Grande do Sul, in order to determine its resilient modulus. The procedures for setting up the testing equipment, calibrating and using it, are described. A compressed air system for applying axial loads and confining pressure, LVDT's transducers, and an oscillograph were used. Soil specimens were tested at different points of a compaction curve, varying degrees of saturation, confining pressures and deviator stresses, frequencies and duration of deviator stress. Some conventional triaxial tests, unconsolidated undrained, and CBR test were made in order to seek possible correlations of resilient modulus with other parameters, such as deformation modulus and CBR. Also presented a few results of dynamic tests with pore-pressure measurements. Triaxial test results were used as input of the automatic program FEPAVE for the evaluation of how much elastic or resilient deformation of the pavement could be attributed to the resilient characteristics of the fine sandy soil. Cornments are made concerning this approach in Pavement Mechanics studies for simulation of structural behaviour not considered in present method of pavement design.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-26T19:00:00Z No. of bitstreams: 1 147068.pdf: 3812369 bytes, checksum: 863400d1f6daab3aa38a3b8b80e5cdae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-26T19:00:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 147068.pdf: 3812369 bytes, checksum: 863400d1f6daab3aa38a3b8b80e5cdae (MD5) Previous issue date: 1978-04 / Descreve uma experiência, para determinação da resistência não drenada (Su), através do emprego de Ensaios de Palheta de campo, em três depósitos de argila mole na Baixada Fluminense, Estado do Rio de Janeiro. Do texto elaborado constam capítulos referentes aos problemas apresentados pelo equipamento empregado, à determinação da variação de Su com a profundidade, ao estudo em caráter preliminar das características de anisotropia das argilas através dos métodos de Aas (1965) e de Wiesel (1973), e à determinação da resistência do material argiloso considerado "amolgado". Contém, ainda, capítulos que tratam da revisão da bibliografia existente sobre Ensaios de Palheta e da utilização de resultados destes ensaios em projetos de aterros sobre camada argilosa. Conclusões e sugestões são apresentadas visando maior eficiência na determinação de parâmetros através de ensaios deste tipo e sua aplicação em diversos projetos. / Describes an experiment using a "Field Vane Test Apparatus", to determine the in situ shear strength of three deposits of a very soft plastic clay in Rio de Janeiro, Brazil. The author comments the performance of the equipment used and suggests some modifications. A bibliographic review on this subject is presented, and the variation with depth of the undrained shear strength of the three deposits of soft clay is another topic investigated. Computation was made provided the clays were isotropic materials as far as undrained strength is concerned. After determining the strength in the way described above the strength anisotropy characteristics have been tentatively evalueted by Aas' (1965) and Wiesel's (1973) methods. The conclusions and sugestions are presented in order to show limitations, advantagens and pratical implications of this in situ test.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-09-27T17:18:25Z No. of bitstreams: 1 147058.pdf: 2495901 bytes, checksum: 6479872ed9a75bb09d0288aa2adb1cd3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T17:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 147058.pdf: 2495901 bytes, checksum: 6479872ed9a75bb09d0288aa2adb1cd3 (MD5) Previous issue date: 1978-02 / Estudo da Erosão Superficial em Taludes de Corte. Pode-se dividi-lo em duas partes. A primeira consiste de um estudo em laboratório, onde através de resultados de ensaios procurou-se comparar a erodibilidade relativa dos diferentes horizontes dos solos Residuais de Gnaisse. Ainda nesta parte tentou-se correlacionar a erosão observada nos ensaios com outras propriedades dos solos. A segunda consta de observações IN SITU em vários taludes e coleta de dados sobre Erosão e Precipitação em duas Áreas-Teste. Estes dados possibilitaram a determinação de um Índice de Erodibilidade (I.E) que relaciona perda de solo com quantidade de chuva. Paralelamente às duas partes acima citadas, fez-se urna revisão da bibliografia consultada. / Study of superficial erosion of cut slopes. It is divided into two parts. The first part consists of a laboratory investigation where, by means of test results, the relative erodibility of various layers of gneissic residual soils was compared. Also in this part, an attempt was made to correlate the relative erodibility observed in the tests with other soil properties. The second part deals with field observations in various slopes and the measurement of erosion and rainfall in two trial cuts. The data obtained permitted the determination of an Erodibility Index (IE) relating soil loss to height of rainfall. In addition to the above mentioned parts, a bibliographic review on the subject is also presented.