Tese de mestrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Profs. Doutores Francisco Correia de Araújo e Armando Campos e Matos

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2011

No início do século XIX, com a Revolução Industrial, o aço passou a ser um material competitivo e utilizado na construção de pontes que, até então, eram de pedra ou madeira. Assim, surgiram as primeiras pontes ferroviárias vencendo grandes vãos, ou seja, estruturas metálicas tracionadas submetidas a milhões de ciclos de carga, condições ideais para a fadiga de alto ciclo. Muitas destas estruturas ainda estão em tráfego, com mais de 100 anos de serviço e submetidas a carregamentos crescentes. Dado este cenário, este trabalho objetiva caracterizar as pontes metálicas ferroviárias, determinando os materiais empregados, tipos estruturais adotados e cargas utilizadas. Além disso, através de uma revisão da teoria de fadiga em aços e dos procedimentos recomendados pelas principais normas de estruturas metálicas, realiza-se um estudo de caso real de uma ponte que apresentou falha por fadiga em suas longarinas. Para tal, modela-se numericamente a estrutura e realiza-se análise experimental da mesma, através de medições in situ, para a calibração do modelo. Após, aplica-se as metodologias apresentadas nas normas e na teoria, a fim de efetuar-se a verificação à fadiga desta estrutura determinando a vida residual de seus elementos. / In the beginning of century XIX, with the Industrial Revolution, the steel started to be a competitive and used material in the construction of bridges that, until then, were of rock or wood. Thus, first great railroad bridges being successful vain, or either, tensile steel structures submitted the millions of load cycles had appeared, ideal conditions for the fatigue of high cycle. Many of these structures still are in traffic, with more than 100 years of service and submitted increasing loads. Get this scene, this objective work to characterize the railroad steel bridges, determining the used materials, structural types adopted and used loads. Moreover, through a revision of the theory of fatigue in steel and of the procedures recommended for the main codes of steel structures, is become a study of real case of a bridge that presented damage for fatigue in its stringers. For such, becomes a numerical model of the structure and experimental analysis of the same one, through measurements in situ, for the calibration of the model. After, one applies the methodologies presented in the codes and the theory, in order to effect it verification to the fatigue of this structure determining the residual life of its elements.

A borracha estireno-butadieno (SBR) e as borrachas acrilonitrila - butadieno (NBR) com diferentes teores de acrilanitrila (15%, 28% e 45% em mol) foram modificadas corn 4 - fenil-1, 2, 4-triazolina-3,5-diona ( P T D ). As propriedades em solução - viscosidade intrínseca e cromatagráfica de permeação em gel - e a propriedade mecânica de tensão-deformação destes materiais foram estudadas antes e depois da adição de grupos polares, capazes de interagir via pontes de hidrogênio, à cadeia polimérica. A formação destes complexos de ligação de hidrogênio influenciam marcadamente essas propriedades. Para NBR, a variacão das propriedades depende da quantidade de acrilanitrila. Ligas de NBR/SBR modificadas e não modificadas foram obtidas e a compatibilidade dos componentes analisada através da temperatura de transição vítrea determinada por calorimetria de varredura diferencial. Houve uma melhora miscibilidade dos componentes com a modificação. As propriedades mecânicas (tensão-de-formação) destes sistemas foram estudadas em relação a variação da composição e grau de modificação das componentes em cada tipo de borracha nitrílica. Ligas de SBR/NBR modificadas e SBR modificada/NBR não modificada apresentaram propriedades mecânicas superiores a de sues componentes puros (sinergismo). / Styrene-butadiene rubber ( SBR ) and acrylonitrile-butadiene rubbers (NBR) with differents contents of acrylonitrile (15%, 28% and 45% mole) were modified with 4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione (PTD). The solution properties - intrinsic viscosity and gel permeation chromatography - and the stress-strain properties of these materials were studied before and after the addition of polar groups to the polymer backbone. The hydrogen bond complexes formation, by these polar groups, influences strongly these properties. Modified and unmodified NBR/SBR blends were prepared and their degree of compatibility analyzed by Differential Scanning Calorimetry (glass transition temperature). It was observed an increase in the components miscibility upon modification. The stress strain properties of these systems were studied in relation to the composition variation and degree of modification of the components for each type of nitrile rubber. As a consequence of the hydrogen bonding formation, NBR/SBR modified and NBR unmodified/SBR modified blends showed superior stress-strain properties as compared to either of the modified components (synergism).

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Porto Alegre, 2016. / Made available in DSpace on 2017-08-28T16:22:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343975.pdf: 22683072 bytes, checksum: d6192c7188457dac47ab1744ff4adcfe (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho de doutorado versa sobre a simulação numérica das etapas construtivas de pontes estaiadas através do método dos elementos finitos, utilizando a plataforma ANSYS, versão 14.5. A justificativa da realização deste trabalho vem da crescente utilização deste tipo de estrutura de ponte no Brasil, devido, principalmente, ao seu bom comportamento estrutural e pela possibilidade de uso de uma estrutura mais leve, esbelta e econômica. Inicialmente, foi feita uma pesquisa abrangente sobre os componentes estruturais e concepções de projetos mais utilizados. Em seguida, estudaram-se as relações constitutivas de cada material constituinte, a fim de melhor representá-los na simulação numérica. Para a representação das equações constitutivas do concreto, implementou-se um novo modelo de material visco-elastoplástico com fissuração, com a ajuda da ferramenta de customização UPF (User Programmable Features), onde foram adicionadas novas sub-rotinas ao programa principal em linguagem FORTRAN. Como o objetivo final desta tese era trabalhar com análise estrutural das etapas construtivas de pontes estaiadas, envolvendo um número muito grande de elementos finitos, a implementação deste novo modelo possibilitou a utilização de elementos tridimensionais quadráticos de 20 nós (SOLID186) com armadura incorporada (REINF264), tornando a solução do problema mais rápida e eficaz. A fim de validar as sub-rotinas acrescentadas ao sistema, foram simuladas dezesseis vigas em concreto armado, ensaiadas por Leonhardt e Walther (1962) e por Bresler e Scordelis (1963), e uma viga segmentada com protensão externa, ensaiada por Aparicio et al (2002). A comparação de resultados das análises numéricas e experimentais mostraram boa aproximação. Após a validação das sub-rotinas, foi modelada numericamente a Ponte do Saber, localizada na cidade do Rio de Janeiro, seguindo fielmente as etapas construtivas adotadas na construção da ponte. A partir dos dados de monitoramento desta ponte, durante a fase executiva, foi possível comparar os valores obtidos no modelo numérico com as informações coletadas em campo, obtendo-se bons resultados.<br> / Abstract : This doctoral thesis presents the numerical simulation of the construction stages of cable-stayed bridges using the finite element method, through the ANSYS software, version 14.5. This work is justified by the increasing use of such structures in Brazil, mainly due to its good structural behavior and the possibility of using a lighter, slender and economic structure. Initially, it presents the results of a research about the structural components and the commonly used design concepts. Then, the constitutive relations of each constituent material were studied, in order to best represent them in the numerical simulation. For the representation of the constitutive equations of concrete, it was implemented a new model of visco-elastoplastic material with cracking. That was made with the help of the customization tool UPF (User Programmable Features), where new subroutines were added to the main program in FORTRAN language. The final goal of this thesis is to work with structural analysis of the construction stages of cable-stayed bridges, involving a very large number of finite elements. Therefore, the implementation of this new model enabled the use of three-dimensional quadratic elements of 20 nodes (SOLID186) with embedded reinforcement (REINF264), making the solution of the problem faster and more effective. In order to validate the subroutines added to the system, sixteen reinforced concrete beams tested by Leonhardt and Walther (1962) and by Bresler and Scordelis (1963), and a segmental beam with external prestressing, tested by Aparicio et al (2002) were simulated. The comparison of results of numerical and experimental analyzes showed good approximation. After validation of the subroutines, it was numerically modeled the Saber Bridge, located in the city of Rio de Janeiro, following exactly the constructive steps taken in the construction of the bridge. Based on the monitoring data of the bridge during the construction phase, it was possible to compare the values obtained from the numerical model with the information collected in the field, obtaining good results.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316596.pdf: 34769698 bytes, checksum: ec9156869567ade5d5bcb2019b803255 (MD5) / Este trabalho busca identificar os principais aspectos relacionados com o projeto de uma ponte pênsil desenvolvido por Robinson & Steinman em 1923 para a sua execução em Florianópolis, ligando a ilha de Santa Catarina com o continente. São apresentadas considerações sobre a logística utilizada e algumas das estratégias adotadas nas etapas de construção da ponte. Busca-se também caracterizar as intervenções da ponte ao longo de nove décadas, onde são mostradas as diferentes configurações e tipos de utilização com as decorrentes transformações da paisagem no entorno. Este trabalho ainda apresenta um breve diagnóstico das principais manifestações patológicas observadas e um resumo das manutenções realizadas de modo a apresentar um quadro sintético do atual estado de conservação da ponte. Por fim, são apresentados os aspectos mais relevantes das propostas de restauração e reabilitação, cujas obras estão em fase de execução.<br> / Abstract : This research seeks to identify the main aspects of the project of a suspension bridge designed by Robinson & Steinman in 1923 constructed in Florianópolis, connecting the island of Santa Catarina to the mainland. Logistics and some of the strategies adopted in the stages of construction of the bridge are presented. The interventions on the bridge over nine decades are described in this investigation, which shows the different settings and types of use with the resulting changes in the surrounding landscape. This study also presents a brief diagnosis of the main pathological manifestations observed and a summary of maintenance performed in order to present the current condition of the bridge. Finally, the most relevant aspects of the proposed rehabilitation and restoration are presented, whose works are in progress.