Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-24T19:00:06Z No. of bitstreams: 1 168692.pdf: 2978992 bytes, checksum: afdeced05bc3f816285b235961bb3f38 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T19:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 168692.pdf: 2978992 bytes, checksum: afdeced05bc3f816285b235961bb3f38 (MD5) Previous issue date: 1988-11 / Este trabalho tem como objetivo analisar os diversos métodos de controle da cravação de estacas. Inicialmente os métodos são apresentados com suas bases teóricas. Entre os métodos disponíveis apresenta-se a técnica de monitoração da cravação, em particular, o equipamento desenvolvido na COPPE/UFRJ. O método baseado na Equação da Onda é utilizado em um estudo paramétrico visando avaliar a influência de seus parâmetros de entrada. Em seguida, todos os métodos são aplicados em duas obras nas quais se dispõe de provas de carga ou de monitoração da cravação realizada por terceiros. Da aplicação a estas obras conclui-se sobre a adequabilidade dos métodos disponíveis. / This work aimed at an analysis of the different methods of pile driving control. Initially the available methods are introduced together with their theoretical basis. Among them, the pile driving monitoring technique is presented in some detail, particularly the equipment developed at COPPE/UFRJ. The method based on the Wave-Equation is used in a parametric study with the purpose of evaluating the influence of input parameters. Finally, all methods are applied to two pilling jobs. In wich either static loading tests or pile driving monitoring (done by others) were available. From these applications, conclusions on the adequacy of the available methods are drawn.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-25T15:15:40Z No. of bitstreams: 1 167041.pdf: 1648091 bytes, checksum: e7811359287712997720d304e32198f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T15:15:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 167041.pdf: 1648091 bytes, checksum: e7811359287712997720d304e32198f3 (MD5) Previous issue date: 1988-09 / Este trabalho tem como propósito o estudo da estratégia de refinamento auto-adaptativo versão h do Método dos Elementos Finitos (MEF) na análise de problemas bi-dimensionais lineares regidos pela equação de campo em regime permanente. Para tanto, é apresentada a estratégia de refinamento de malhas, bem como, a análise de erros a-posteriori envolvida no processo. Utiliza-se a formulação de Galerkin do MEF, com elementos isoparamétricos bilineares, e na solução do sistema de equações emprega-se o Método dos Gradientes Conjugados Precondicionado. Problemas representativos são analisados sendo os resultados obtidos comparados com soluções analíticas ou numéricas encontradas na literatura. / In this work a self-adaptive refinement procedure (h-version) for the Finite Element Method (FEM) solution of two dimensional potential problems is studied. The mesh refinement strategy and the a-posteriori error analysis are also discussed. The Galerkin formulation for FEM is utilized and the resulting system of equations is solved by Preconditiohed Conjugate Gradients. Several problems are analysed and results compared with the available analytical and numerical solutions.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-25T15:47:21Z No. of bitstreams: 1 166315.pdf: 1774110 bytes, checksum: a05d687680162c6477e6325bd9085a99 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T15:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166315.pdf: 1774110 bytes, checksum: a05d687680162c6477e6325bd9085a99 (MD5) Previous issue date: 1988-08 / Este trabalho tem por objetivo desenvolver a formulação p-adaptativa do método dos elementos de contorno aplicado a problemas de potencial bidimensional estacionário. No refinamento automático versão p são introduzidas seletivamente na discretização novas funções de interpolação hierárquicas, em função de informações obtidas na análise de erros. Foram analisados problemas práticos que podem ser representados pela equação de Laplace. Os resultados foram comparados com soluções analíticas e soluções por outras técnicas numéricas. / This work is concerned with the development of the p-adaptive version of the boundary element method applied to bidimensional steady state potential problems. In the p version of automatic refinement, hierarquical shape functions are selectively inserted in the discretization, complying with error analysis. Some potential problems are solved with this technique and the results are compared to analytical and numerical solutions.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-25T18:10:10Z No. of bitstreams: 1 166985.pdf: 6631540 bytes, checksum: 7e57937ccf146ae4bb6b9c565c7fb3bc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T18:10:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166985.pdf: 6631540 bytes, checksum: 7e57937ccf146ae4bb6b9c565c7fb3bc (MD5) Previous issue date: 1988-09 / O presente trabalho apresenta a análise da ruptura de um aterro de lixo e entulho, indiscriminadamente lançado sobre um depósito de argila mole do Caju/RJ. Ensaios de caracterização completa e granulometria foram executados com vistas ao total conhecimento das características do material estudado, dando subsídios à comparação com outras argilas já conhecidas. Ensaios mais específicos, como ensaios oedométricos, de palheta de campo e de laboratório e triaxiais, também foram realizados. Análises de estabilidade via tensões totais são apresentadas, procurando-se determinar qual foi a parcela de resistência mobilizada no aterro e solo de fundação durante a ruptura, tendo-se concluído que para uma coesão no aterro entre 0 e 20 kPa, a razão entre os valores de Su retroanalisados e os de Su in situ pós-ruptura situa-se numa ordem de grandeza equivalente à sensibilidade da argila. / This dissertation presents the analysis of an embankment failure on a soft clay deposit in the district of Caju/RJ. The embankment consists of a sanitary fill. Index tests were performed to obtain the geotechnical characteristics of the soft clay material, wich were compared with another well known clays. Oedometer tests, in situ and laboratory vane tests, and triaxial tests, were also carried out. Total stress stability calculations were carried out in order to back analyse the failure and to obtain the mobilized strenght at both the fill and clay foundation. It was concluded that for an embankment cohesion of 0 to 20 kPa, the ratio between the back analysed Su and the in situ post-failure Su has a magnitude similar to the soft clay sensitivity.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-26T13:36:07Z No. of bitstreams: 1 168416.pdf: 2952129 bytes, checksum: 5ec93906de118856ec114ff3884ef9e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T13:36:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 168416.pdf: 2952129 bytes, checksum: 5ec93906de118856ec114ff3884ef9e0 (MD5) Previous issue date: 1988-10 / O trabalho acima entitulado tem como principal objetivo o estudo do comportamento reológico do concreto em suas primeiras idades, incluindo o conhecimento de seu comportamento sob diversos aspectos até idades na ordem de três dias após a mistura ter se efetivado. O desenvolvimento desta pesquisa tem por base os estudos já em andamento por diversos pesquisadores em todo o mundo, entre eles podendo-se citar, Bazant, Panula, Wilson, Byfors, Emborg, que apresentaram trabalhos sob os aspectos reológicos do concreto em sua fase mais importante de endurecimento, ou seja, onde suas características tem mutações acentuadas em intervalos de tempo extremamente reduzidos. Estes estudos compreendem a realização de ensaios em laboratório onde corpos de prova de concreto com 8 horas de idade ou menos, são submetidos a deformações impostas constantes para que se possa medir a relaxação do esforço aplicado sendo acompanhadas ainda a retração através de corpos de prova testemunhos, o desenvolvimento de seu módulo de elasticidade com o emprego de corpos de prova cilíndricos, bem como a variação de temperatura que ocorre no interior destes elementos oriundas das reações exotérmicas do cimento, as quais podem provocar esforços (tensões) insuportáveis para certas estruturas. Paralelamente aos ensaios de laboratório, são desenvolvidos estudos teóricos que permitem a modelização matemática e consequente simulação numérica-computacional do fenômeno. Os valores fornecidos por estes modelos são comparados com os resultados obtidos dos ensaios. O conhecimento das características do concreto jovem apresenta pontos favoráveis de aplicação voltados para o projeto e construção de barragens (velocidade, espessura das camadas), utilização de formas deslizantes nas construções convencionais e análise das tensões internas que ocorrem nos concretos durante a fase em que, geralmente, os mesmos acham-se no interior das formas. / The research entitled above has as its main objective the study of the rheologic behavior of the concrete at its first ages, including the knowlegde of its behavior under several aspects until the third day after casting. The development of this research is based on studies already being carried out by several researchers all over the world, among whom we can find Bazant, Panula, Wilson, Byfors and Emborg. These related studies concern the rheological aspects of the concrete in its most important hardening phase, that is, when its characteristics have significative variations at extremely reduced time intervals. These studies comprise the performance of experiments in laboratory, where specimens of concrete, around eight hours after cast, are subimitted to constant strains. In this way the relaxation of the effort applied, can be measured and can also be observed the companion specimens which are witness. Futher the development of the resistance under compression and the development of Young's module can be measured utilizing cylindrical specimens, as well as the variation of temperature that occurs inside these specimens coming from the exothermic reactione of the cement which can provoke intolerable efforts (stresses) for certain structures. Simultaneously to the laboratory experiments, theoretical studies are developed allowing the matematical modelling and consequent numerical-computacional simulation of the phenomenon. The values provided by these models will be compared with results obtained from the experiments. The knowledge about the characteristics of the young concrete shows favorable points of application aiming the project and the construction of dams (velocity, thickness of the layers), the utilization of sliding moulds in the conventional construction and the analysis of the internal tensions that occur in the concretes during the phase in which these concretes are found in the interior of the moulds.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-26T13:58:46Z No. of bitstreams: 1 166186.pdf: 2368741 bytes, checksum: 8073a6afc0aea36012b72d06d1fa140b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T13:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166186.pdf: 2368741 bytes, checksum: 8073a6afc0aea36012b72d06d1fa140b (MD5) Previous issue date: 1988-03 / Este trabalho trata da aplicação de novas metodologias de geração de software na criação de sistemas computacionais para análise estrutural. Assim, na presente análise estática e dinâmica de estruturas reticuladas foi usada a Análise Estruturada, o Projeto Estruturado e, finalmente, linguagem Pascal. Estas técnicas tem sido extensamente usadas em sistemas computacionais no mundo inteiro com excelentes resultados e sua aplicação em sistemas científicos, como atesta o presente trabalho, se mostra igualmente promissora. / The application of new methodologies for structural analysis software generation is treated in this work. Tools of Structures Systems Analysis and Structured Design were used and finally the Pascal language was employed for the implementation. These techniques have been used extensively into computational systems in the whole world with excellent results and the application to scientific systems is shown equally promising.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-26T15:32:16Z No. of bitstreams: 1 166305.pdf: 1144293 bytes, checksum: d2a6a09116ad79308504e01858f34b08 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T15:32:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 166305.pdf: 1144293 bytes, checksum: d2a6a09116ad79308504e01858f34b08 (MD5) Previous issue date: 1988-08 / O presente trabalho objetiva apresentar meios para o cálculo rápido da deflexão lateral em edifícios de andares múltiplos. Em especial na fase de anteprojeto, a utilização de métodos aproximados de cálculo encontra plena justificativa, uma vez que o uso de sofisticados programas de computador com dados ainda preliminares não é indicado. É apresentado de forma completa o método da compatibilização da deflexão lateral em um único piso. Este método usa a hipótese do diafragma horizontal rígido para as lajes, e obriga que todos os elementos verticais de contraventamento tenham a mesma deflexão lateral em um único nível de laje, geralmente o último. Para a sua aplicação há a necessidade do cálculo da deflexão dos elementos de contraventamento. Para tanto, são apresentados dois métodos aproximados. O primeiro desenvolvido pelos professores V. Baikov e E. Sigalov e um segundo pelos professores Stafford Smith e Martin Custer. Diversos exemplos foram feitos usando ambos os métodos, objetivando levantar informações a respeito dos mesmos. Seus resultados foram comparados com os fornecidos por programas automáticos do método dos deslocamentos e mostraram a boa aplicabilidade dos citados métodos. / This work aims to present ways for a quick calculation of lateral deflection of multistory buildings. At preliminary stage of design, the use of approximate methods is very interesting, because use of computer programs with preliminary data is not a good practice. A method to do the compatibility of the lateral deflection at one floor is presented. The hypothesis of stiff horizontal diaphragm for floor slabs is considered and the same deflection is imposed for all bracing vertical elements, at one floor only, preferably for the top one. Thus, computation of the lateral deflection of these vertical elements is requested. Here, two ways for this computation are presented. The first one developted by professors V. Baikov and E. Sigalov, and the other one developted by professors Stafford Smith and Martin Kuster. Several examples of both methods have been done. Their results have been compared with those obtained by computer programs of the stiffiness method and have showed the powerfull of those methods.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-26T18:27:16Z No. of bitstreams: 1 165502.pdf: 1511959 bytes, checksum: 2fc8f8ae8ebafd3fc6e03ed4276fb5f3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T18:27:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 165502.pdf: 1511959 bytes, checksum: 2fc8f8ae8ebafd3fc6e03ed4276fb5f3 (MD5) Previous issue date: 1988-03 / Este trabalho apresenta uma formulação alternativa, envolvendo elementos de contorno, para análise de vibrações livres de corpos elásticos em estado plano de tensões ou deformações. A principal característica deste método é a transformação da integral do termo de inércia do domínio em integrais de contorno equivalentes, utilizando uma classe especial de funções de interpolação para aproximar as acelerações no interior do corpo. Este procedimento reduz o problema de vibrações livres a um problema de autovalores algébricos generalizados e a solução do sistema de equações de maneira direta e simultânea. Esta simplificação só é possível porque a solução fundamental da elastostática é utilizada ao invés da solução harmônica dependente da frequência, de forma não linear. A implementação numérica é feita para o estado plano de tensões ou deformações. A geometria do contorno é representada por elementos retos e as forças de superfície e deslocamentos no contorno são aproximadas por funções de interpolação quadráticas sobre cada elemento de contorno. A Quadratura Gaussiana é utilizada para calcular as integrais sobre elementos não singulares. Considerações de movimento de corpo rígido, comum em análises de elementos de contorno, são empregadas para avaliar as contribuições das integrais no sentido de valor principal de Cauchy. Quatro exemplos são analisados através de um programa computacional, em linguagem FORTRAN, desenvolvido de acordo com as características descritas acima, e as soluções numéricas obtidas são comparadas com resultados de elementos finitos. / This work presents an alternative formulation for the boundary element analysis of free vibrations of elastic bodies in plane stress or plane strain. The main characteristic of this method is the transformation of the inertial domain integral into equivalent boundary integrals, by employing special interpolation functions to approximate the accelerations within the body. With this procedure the free vibration problem is reduced to a generalized algebraic eigenvalue problem, whose solution is carried out in a direct and simultaneous way. This is only possible due to the elastostatic fundamental solution which is used instead of the non-linear frequency dependent harmonic fundamental solution. The numerical implementation is carried out for plane stress or plane strain. The boundary geometry is represented by straight elements, being the tractions and boundary displacements aproximated by quadratic interpolation functions over each boundary element. Gaussian Quadrature is used to compute integrals over non-singular elements. As usual in Boundary Element analysis, rigid body motion considerations are employed to evaluate the contributions of the Cauchy principal value integrals. Four examples are analysed using a FORTRAN computer code, based on the above described, and the numerical solutions obtained are compared with Finite Elements results.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-04-26T18:48:00Z No. of bitstreams: 1 165722.pdf: 2267966 bytes, checksum: 3fb406a8b55af28623dcd1c4983a9fa2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T18:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 165722.pdf: 2267966 bytes, checksum: 3fb406a8b55af28623dcd1c4983a9fa2 (MD5) Previous issue date: 1988-04 / A eliminação biológica de componentes químicos e DBO tem sido realizada em sistemas nos quais a concentração do efluente no interior do reator é extremamente baixa. Sendo normalmente proporcional à concentração do substrato, a taxa de reação é baixa, necessitando um longo tempo de residência. O presente trabalho investiga a vantagem cinética do reator batelada e indica a possibilidade de seu uso em alternativa ao convencional sistema contínuo. É apresentado um modelo matemático envolvendo as duas fases de despoluição: remoção carbonácea e nitrificação. Com a formulação de um programa computacional são realizadas simulações de tratamento, investigando o comportamento dos principais parâmetros intervenientes. Os estudos concentram-se no tempo de enchimento, carga orgânica afluente, concentração de microorganismos e suas características de desenvolvimento. / The biological removal of chemical polutants and BOD from sewage has been performed is continuous stirred tank reactors, operating at very low concentration of effluent within the reactor. The rate of reaction is normaly proportional to concentration and therefore very long residence time is required. This work examines the kinetic advantage obtainable with batch reactors and points to the possibility of their use instead of the conventional continuous reactors. A mathematical model is presented, including the two phases of treatment - carbonaceous material and nitrification. A computer simulation of the treatment is used to predict the behaviour of the main system parameters. The study focus the influence of filling time, incoming organic load, microorganism concentration and their growth characteristics.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-02T13:33:33Z No. of bitstreams: 1 169410.pdf: 2621062 bytes, checksum: b744131f580a16176fce59544792d7c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T13:33:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 169410.pdf: 2621062 bytes, checksum: b744131f580a16176fce59544792d7c3 (MD5) Previous issue date: 1989-05 / Este trabalho tem por finalidade a modelagem matemática das oscilações de grande comprimento de onda do nível d’água em câmaras de Eclusas durante operações de enchimento ou esvaziamento. O fenômeno hidrodinâmico decorrente da alimentação não uniforme da câmara foi equacionado matematicamente considerando as duas direções do plano horizontal da câmara. A solução foi obtida pelo emprego do Método das Características. Foram elaborados dois exemplos de alimentação da câmara onde é possível ter solução matemática exata e os resultados comparados com aqueles obtidos do emprego do Método das Características em duas dimensões. A concordância entre os resultados foi muito boa. Dados de modelo reduzido da Eclusa de Jusante da Usina de Tucuruí foram utilizados para comparação com as oscilações do nível d’água obtidas do modelo matemático para a mesma condição de enchimento. Os poucos dados confiáveis obtidos de modelo físico dificultam uma comparação mais detalhada, sendo possível apenas concluir que a declividade média da linha d’água na direção longitudinal da câmara é da mesma ordem de magnitude no modelo matemático e no modelo físico. Também conclui-se que as declividades da linha d’água na direção transversal são da mesma ordem de grandeza das anteriores. Neste trabalho também são feitas recomendações para trabalhos futuros com o objetivo de obter-se uma modelagem mais completa do fenômeno hidrodinâmico que ocorre em câmaras de Eclusas. / This thesis has the purpose of developing a mathematical model representing the long waves which occur in navigation look chambers during filling or emptying procedures. The hydrodynamic phenomena are caused by unsteady filling and were studied considering the chamber’s two horizontal directions. The solution was obtained using the Method of Characteristics. Two theorical examples of filling were developed and their exact mathematic solutions determined. These solutions were in close agreement with the numerical model results. Data of water level oscillations from the Tucuruí Navigation Look II reduced scale model were compared with results obtained from the mathematical model. The scarcity of data available from the reduced scale model, and the fact that these were not entirely reliable made it difficult to carry out a detailed comparison. It was only possible to conclude that longitudinal slope of water surface is of the same order of magnitude in both models. It was also concluded that the water surface slope in transversal direction is of the same order of magnitude as the one in longitudinal direction. This thesis also points out in what directions future research should be conducted in order to achieve a complete modeling of the dynamic phenomena occuring in navigation look chambers.