Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-26T16:25:06Z No. of bitstreams: 1 164722.pdf: 3093991 bytes, checksum: 58e3f6799940edf5acaf46c05ef5efdf (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T16:25:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164722.pdf: 3093991 bytes, checksum: 58e3f6799940edf5acaf46c05ef5efdf (MD5) Previous issue date: 1986-12 / O presente trabalho procura desenvolver uma metodologia computacional para a resolução de estruturas que envolvam malhas compostas por elementos finitos e/ou elementos de contorno em problemas de potencial. Apresentam-se estudos comparativos sobre os principais métodos desenvolvidos para tratamento de descontinuidades físicas e geométricas inerentes a malhas de elementos de contorno. A seguir, colocam-se dois enfoques para a formação da matriz global: um a partir da matriz obtida com o Método dos Elementos Finitos e outro a partir daquela oriunda do Método dos Elementos de Contorno. São então analisados alguns aspectos associados à Simetrização da matriz global, bem como à resolução do sistema de equações formado. Por fim, exemplos comparativos são elaborados no sentido de se verificar a eficiência dos procedimentos mostrados até então. / The present work is concerned with the development of computational procedures for numerical analysis in which it is advantageous using Boundary Elements and Finite Elements for solving potential problems. The main procedures employed so far to deal with phisical and geometrical descontinuities in Boundary Element analysis are studied. Two approaches are studied to form the complete global matrix combining the FEM and BEM: one obtainning an equivalent matrix from the Boundary Element matrices and another by the condensation of the Finite Element Matrix on the boundary nodes. It is also presented a discussion concerning some aspects of Symmetrization of the Global Matrix obtained with the BEM and the resolution of the final system of equations. Finally, comparative examples are presented aimming to check the eficiency of the procedures discussed.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-26T16:55:01Z No. of bitstreams: 1 164511.pdf: 1266625 bytes, checksum: 0c843d741f4898a5f89133beb0f1e332 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T16:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164511.pdf: 1266625 bytes, checksum: 0c843d741f4898a5f89133beb0f1e332 (MD5) Previous issue date: 1986-07 / Esta tese consiste na análise de nós de hastes de paredes delgadas quando submetidas a bimomentos e à influência de enrijecedores. Vários tipos de enrijecedores foram estudados, através de um programa de elementos finitos para cascas, o qual considera isoladamente os esforços de estado plano de tensões e flexão de placas. Dois exemplos foram estudados. O primeiro - grelha - são testados três tipos de rigidezes adicionais. O segundo - pórtico plano - duas rigidezes adicionais são testadas. Os resultados são descritos em tabelas e esboçados em gráficos que possibilitam conclusões sobre a análise realizada. / This thesis consists in the analysis of joints of thin walled beams when submited by bimoments and under the influence of additional stiffnesses. Several types of additional stiffnesses were studied through the program of finite elements applied to shells; it considers disconnected efforts of plane state stress and bending of plates. Two examples were analised. The first one - grid - was examined by three types of additional stiffness. The seoond - plane frame - two additional stiffnesses are examined. The results are presented in tables and graphs what enable conclusions about the analysis done.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-26T17:07:57Z No. of bitstreams: 1 164583.pdf: 1129137 bytes, checksum: 040adc224182dbbf0b2f9aae5f1cd6c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T17:07:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164583.pdf: 1129137 bytes, checksum: 040adc224182dbbf0b2f9aae5f1cd6c1 (MD5) Previous issue date: 1986-11 / Inicialmente procuram-se rever os conceitos básicos do cálculo estrutural na fase plástica, prosseguindo com suas vantagens e depois com alguns métodos de resolução. Daí em diante começa-se estudo da Acomodação Estrutural. Mostram-se os ensaios executados por NEAL e SYMONDS em pórticos metálicos, e em seguida se demonstra o teorema da acomodação sob dois ângulos: momentos e tensões residuais. Finalmente tecem-se conclusões sobre os métodos de cálculo plástico levando-se em conta o teorema da acomodação. Como apêndice inclui-se o cálculo plástico aplicado ao concreto armado, nas apresentações de BAKER e de MACCHI. / In this work, the basic concepts related to the plastic design of structures are reviewed. The advantages and some methods of the plastic design are presented. The shake-down problem is studied. The tests of metalic frames carried out by NEAL and SYMONDS are shown and the shake-down theorem is proved, in terms of residual bending moments and residual stresses. Conclusions about the plastic design, taking into account the shake-down theorem, are given. The plastic design of reinforced concrete, according to BAKER and MACCHI, is also commented.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T13:42:52Z No. of bitstreams: 1 164912.pdf: 1065441 bytes, checksum: 87510e774a85f206d4e294f9b5ea667c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T13:42:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164912.pdf: 1065441 bytes, checksum: 87510e774a85f206d4e294f9b5ea667c (MD5) Previous issue date: 1986-12 / Este trabalho tem por objetivo apresentar um esquema auto-adaptativo versão p do Método dos Elementos Finitos para análise de erros a-posteriori e refinamento automático na resolução de problemas de elasticidade estática linear. Utiliza-se a formulação hierárquica do método, e o refinamento seletivo de polinômios é feito automaticamente através de procedimentos iterativos, baseado na distribuição de indicadores de erro. Como aplicação são apresentadas análises de problemas de elasticidade plana, flexão de placas e cascas. Os resultados obtidos são comparados com soluções analíticas. / This work is concerned with the development of a p version self-adaptive scheme of the Finite Element Method for a-posteriori error analysis and automatic refinement, in the resolution of linear static elasticity problems. Utilizing the hierarchical formulation of the method, the selective polynomial refinement is performed by means of iterative procedures, according to an error indicator distribution. As for the application of such methodology, analyses of plane elasticity, plate bending and shell problems are presented. The obtained results are compared with analytical solutions.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T14:23:27Z No. of bitstreams: 1 164564.pdf: 1281324 bytes, checksum: c4951a0649dfc67be7d1df6aca39e4d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T14:23:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164564.pdf: 1281324 bytes, checksum: c4951a0649dfc67be7d1df6aca39e4d7 (MD5) Previous issue date: 1986-03 / Este trabalho estuda os efeitos térmicos em estruturas maciças de concreto, considerando-se a construção incremental da estrutura. É dado ênfase ao problema das tensões térmicas que se instalam em barragens de gravidade de concreto causados, principalmente, pela súbita elevação da temperatura e posterior resfriamento gradual, durante a fase inicial de endurecimento do concreto, em decorrência da quantidade de calor gerado nas reações de hidratação do concreto. A distribuição de temperatura é determinada através da análise linear transiente da transferência de calor pelo método dos elementos finitos num domínio bidimensional. Para cálculo das tensões de origem térmica supõe-se, inicialmente, o concreto como um material elástico linear, fazendo-se a análise linear, convencional, pelo método dos elementos finitos. Apresenta-se a formulação da análise visco-elástica linear aplicada à materiais com envelhecimento, que traduz com maior precisão o comportamento do concreto, e resolve-se o problema elasticamente pelo método de campo de temperaturas equivalentes. Finalmente são mostrados exemplos acadêmicos a título de comparação de resultados e um exemplo de aplicação real da análise térmica a um muro de transição de uma usina hidrelétrica. / This work studies thermal effects on mass concrete structures, considering the incremental construction of the structure. Particular attention is given to problem of thermal stress which are find in gravity concrete dams, caused, mainly, by high increases of temperature and following gradual cooling, during the inicial phasis of hardening of concrete, dued the quantity of heat generated by the reactions of cement hidration. The temperature distribution is evaluated by transient linear analysis of heat transfer using the finite elements method on a bidimensional field. In order to calculated the thermal stress, concrete is supposed to be a linear elastic material, and conventional linear analysis with the finite element method is applied. The formulation of the aging material viscoelastic linear analysis is presented. This method reflects more sharply the concrete behavior and the problem is solved elasticaly through the method of equivalent temperature field. Finally, simple examples, are presented as well as a actual application in the thermal analysis of a gravity dams.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T16:12:14Z No. of bitstreams: 1 163624.pdf: 3094948 bytes, checksum: a5769f4293956f4330ba86c4d745f0c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T16:12:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163624.pdf: 3094948 bytes, checksum: a5769f4293956f4330ba86c4d745f0c7 (MD5) Previous issue date: 1986-03 / O presente trabalho apresenta e analisa o desempenho, simulado em modelo reduzido, de estruturas de contenção, paredes ancoradas e solo reforçado. Os elementos de ancoragem e reforço utilizados, um tipo não convencional, foram estudados segundo diferentes configurações. As ancoragens, bem como os elementos de reforço são constituídas por plaquetas soldadas ao longo de um cabo de aço. A cortina é rígida e o movimento permitido é de rotação em torno da base. As variáveis analisadas foram: - A dimensão das plaquetas - O espaçamento entre plaquetas - O comprimento da ancoragem e do elemento de reforço - O espaçamento entre ancoragens e entre elementos de reforço. Foram feitos também ensaios de arrancamento de ancoragens isoladas além da determinação dos valores de empuxo no repouso ativo e passivo do solo sem a presença de tirantes ou elementos de reforço. A pesquisa forneceu informações relativas a: 1) Valores do empuxo no repouso, passivo e ativo, bem como as deformações necessárias para atingir os dois últimos, em solos compactados e sem compactação. Comparação com resultados obtidos por outros autores. 2) A variação da carga de arrancamento de ancoragem isolada e o tipo de ruptura observado em função da profundidade. O desempenho da ancoragem em função da variação do comprimento do trecho ancorado. 3) O desempenho de diferentes disposições de grupos de ancoragens. O efeito de grupo. A influência do espaçamento entre plaquetas, da área das plaquetas e do comprimento das ancoragens na eficiência do grupo. As superfícies de ruptura observadas. As características carga-deformação da cortina. 4) A influência do reforço no valor do empuxo ativo em função do espaçamento entre elementos de reforço e da configuração do elemento de reforço. As superfícies de ruptura observadas. A deformação de ruptura da cortina. / The present work presents and analyses the performance, simulated in small scale models, of retaining structures, anchored walls and reinforced earth. The anchorage and reinforcing elements used, a non conventional type, were studied under different configurations. The anchorages, as the reinforcing elements are made of small plates fixed along a steel cable. It is a rigid wall and the movement allowed is a rotation around the base. The variables analyzed were: - The plates size - The spacing between plates - The anchorage and the reinforcing elements length - The spacing between anchorages and between reinforcing elements. Pull out tests of isolated anchorages and determination of at rest, active and passive earth pressure of soil without presence of anchorages neither reinforcing elements were also made. The research allowed us the following information: l) Values of at rest, passive and active earth pressures, as well as the necessary wall displacement to reach the limit plastic equilibrium in compacted and uncompacted soils. Comparison with results obtained by other authors. 2) The pull out resistance of isolated anchorage and the patterns of failure observed as a function of depth. The performance of the anchorage as a function of its length. 3) The performance of different arrangements of anchorage groups. The group effect. The influence of plates spacing, of plates size and anchorage length in the group efficiency. The failure patterns abserved. The load-strain behavior of the wall. 4) The reinforcing influence over the active earth pressure as a function of: - Spacing between reinforcing elements. - Reinforcing element configuration. The failure patterns observed. The rupture displacement of the wall.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-27T16:38:11Z No. of bitstreams: 1 164554.pdf: 1578917 bytes, checksum: 4eb5f0b559dec8006e94071e69952db4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-27T16:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164554.pdf: 1578917 bytes, checksum: 4eb5f0b559dec8006e94071e69952db4 (MD5) Previous issue date: 1986-12 / O método da superposição modal tem sido utilizado como um procedimento eficiente para análise estática não linear geométrica de estruturas esbeltas com comportamento pré-crítico fracamente não linear. Neste trabalho apresenta-se uma extensão deste método, que permite a sua aplicação em outras classes de problemas não lineares, e também a consideração de não linearidade física representada por molas não lineares aplicadas na estrutura. No caso de problemas que não se enquadram na categoria de fracamente não lineares, a solução modal é corrigida por um processo baseado em atualizações do sistema de coordenadas e no conceito de matriz de rigidez tangente. Para a consideração da não linearidade física, utiliza-se a técnica das pseudo-forças, sendo as equações modais não lineares resultantes resolvidas pelo método iterativo de Newton-Raphson. O trabalho inclui a dedução das equações de equilíbrio, considerações sobre a implementação computacional do método e a análise de alguns exemplos de aplicação. / The linear buckling mode superpositon method has been utilized as an efficient procedure for geometric nonlinear static analysis of thin-type structures with a mild nonlinear pre-buckling behaviour. This work presents a modal method extension where both geometric and physical nonlinearities are considered. For problems which the mild nonlinearity condition is not satisfied, the modal solution is corrected by a procedure based on updating of the coordinate system and on tangent stiffness concept. The physical nonlinearities are represented by nonlinear springs, and the resultant modal nonlinear equation are solved by the pseudo-force technique associated with a Newton-Raphson iteration scheme. The work includes the derivations of the equilibrium equations, considerations about a software implementation, and analysis of sime application examples.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T13:58:08Z No. of bitstreams: 1 163676.pdf: 1552931 bytes, checksum: e50823d315e0b34cc64999609bba7b12 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T13:58:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163676.pdf: 1552931 bytes, checksum: e50823d315e0b34cc64999609bba7b12 (MD5) Previous issue date: 1986-06 / O presente trabalho objetiva a análise de esforços em estruturas de edifícios altos por meio de microcomputadores de pouca quantidade de memória RAM. A análise automática é relevante no caso de carregamento lateral de vento, quando então os processos normais de cálculo não conduzem a resultados confiáveis. Para um microcomputador compatível com o APPLE II, de 48 Kbytes de memória RAM, foi utilizado neste trabalho, o modelo estrutural formado de painéis (pórtico, pilares-parede e/ou suas associações) com as lajes trabalhando como diafragmas, compatibilizando os deslocamentos horizontais. Foram considerados nos excêntricos, elementos de contraventamento, apoios elásticos, deslocamentos diferenciais de apoio e a possibilidade de qualquer variação de elementos estruturais ao longo da altura. A programação foi desenvolvida em BASIC, com um pré-processador que permite amplas facilidades ao usuário, e um processador que faz um aproveitamento máximo de memória RAM com o mínimo de transferências com as memórias auxiliares. O pós-processador oferece uma boa formatação para o relatório dos resultados obtidos. Os exemplos analisados permitiram concluir da validade do modelo adotado para o projeto da maior parte dos edifícios altos correntes e a programação desenvolvida mostrou-se ser uma excelente ferramenta para este objetivo. / This work deals with the structural analysis in microcomputer with little RAM memory. For wind loads the manual methods yield bad results and therefore the computer analysis is very important. A microcomputer with 48 Kbytes of RAM memory compatible with the APPLE II was used. A group of plane componente (plane frames, shear walls and their combinations) with compatible horizontal displacements by the action of horizontal rigid slabs forms the structural model. Offset and bracing members, elastic supports, prescribed displacements and a random variation of the structural elements may be considered in this model. The code was developed in BASIC language. It has a powerful pre processor and a processor which deals efficientely with the RAM memory and auxiliary memories. The post processor offers good reports of results. The examples analyzed have shown the good performance of the adopted model for the most usual tall buildings and the computer program has shown to be a very good tool for their analyses.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T16:39:42Z No. of bitstreams: 1 164710.pdf: 3031680 bytes, checksum: ebd0e4bf9e6c38232c793d50e14b486e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T16:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164710.pdf: 3031680 bytes, checksum: ebd0e4bf9e6c38232c793d50e14b486e (MD5) Previous issue date: 1986-02 / Análise-bidimensional e estática de barragens zonadas de terra e enrocamento é realizada pelo método dos elementos finitos, usando-se os elementos isoparamétricos quadrilateral de oito nós e triangular de seis nós. O objetivo fundamental deste trabalho consiste em analisar, através de simulações utilizando o método dos elementos finitos, o comportamento de barragens de terra e enrocamento durante os períodos de construção e primeiro enchimento do reservatório. Uma revisão dos conceitos básicos do método dos elementos finitos, e da maneira como é aplicado na simulação da construção de barragens não homogêneas é realizada. Uma revisão dos efeitos da saturação em materiais pétreos e granulares, usualmente utilizadas na construção de barragens zonadas, é executada e um procedimento utilizando o método dos elementos finitos, baseado nos correntemente utilizados na simulação do primeiro enchimento do reservatório de barragens, é apresentado. Simulações da construção e do primeiro enchimento do reservatório das barragens zonadas de terra e enrocamento de Oroville, construída no Estado da Califórnia/USA, e João Durval Carneiro, construída no Estado da Bahia/Brasil são apresentadas, e comparações dos resultados calculados com os medidos por instrumentação instalada no maciço das barragens são utilizados na verificação da eficiência das simulações e na análise do comportamento das estruturas estudadas. São ainda feitas algumas recomendações quanto à aplicação do método dos elementos finitos às simulações apresentadas. / The Finite Element Method, using quadrilateral isoparametric elements with eight nodal points and triangular elements with six nodal points is applied to the static bidimensional analysis of Zoned Earth and Rock-fill Dams. The main objetive of this dissertation consists in the analysis of the behavior of Earth and Rock-fill Dams during construction and first filling of the reservoir. A brief revision of basic concepts of the FEM and how it is applied in the simulation of construction of non-homogeneous Earth Dams is made. A revision of the effects of saturation in granular and rocky materials is also made, based on the currently used simulation procedures of the first filling of the reservoir. Simulations of construction and first filling of Oroville Dam (California, USA) and João Durval Carneiro Dam (Bahia, Brasil) are made, and the calculated results are compared with those furnished by instrumentation, in order to verify the effiency of the procedures utilized. Recommendations as to the applications of the FEM to the problem studied are also presented.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T17:23:15Z No. of bitstreams: 1 163586.pdf: 2565020 bytes, checksum: 36deb0ac6b346eb4513059c1d5f6c126 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T17:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163586.pdf: 2565020 bytes, checksum: 36deb0ac6b346eb4513059c1d5f6c126 (MD5) Previous issue date: 1986-03 / Este trabalho trata da implementação computacional de procedimentos necessários às verificações de projeto usualmente empregadas no âmbito da engenharia "offshore". São apresentadas as fórmulas básicas empregadas pelas normas e são discutidas algumas particularidades da sua implementação no sistema ADEP. São comentadas as possibilidades e tendências das novas concepções de sistemas orientados ao projeto, assim como da natureza de suas estruturas de dados. São apresentadas as aplicações dos critérios e os resultados para um modelo estrutural típico, a partir de uma análise estática linear. Também são apresentados alguns resultados preliminares da aplicação desses critérios diretamente aos resultados obtidos através de uma análise dinâmica. / This work deals with the computational implementation of the required procedures for design code checking usually employed in offshore structural engineering. The basic criteria formulae are presented and some particular characteristics of their implementation on the ADEP system's environment are discussed. The trends on the development of new conceptions for computational systems on engineering analysis and design, as well as the related database organization, are commented. The application of the developed procedures on to the output obtained from a linear static analysis of a typical fixed offshore steel platform is presented and an assessment of the results is also made. Some preliminary and interesting results from an integrated approach, based upon a dynamic analysis, for the application of such criteria are also presented.