Este trabalho relata resultados de estudos sobre drenagem de camadas próximas à superfície que visam contribuir para aperfeiçoar o entendimento de comportamento da fase não saturada de solos, e disseminar o uso de elementos finitos para estudo de movimento de água em componentes que constituem a plataforma de vias. Descreveram-se e comentaram-se tópicos sobre as relações entre o formato de vias e a drenagem na estrutura de vias, processos para estimativas de vazões percoladas e infiltradas em solos por métodos simplificados, tópicos sobre a evolução do estudo de movimento de água e estimativa de medidas sobre propriedades de solos não saturados. Para estudo de caso se adotou a simulação com elementos de volume de sólido e método dos elementos finitos para com dados publicados sobre propriedades de solo arenoso ou argiloso obter dados para testes estatísticos que ressaltassem as diferenças entre as vazões estimadas com uso da condutividade hidráulica constante e de solo saturado, e a condutividade que incluísse o solo não saturado. Os dados usados foram obtidos por simulação, que estimou vazões percoladas e infiltradas, que foram submetidos a teste de hipóteses sobre diferenças de médias. O objetivo proposto foi atingido discutindo resultados de análise sobre a significância estatística de diferenças entre vazões percoladas. / This work reports the conclusions of studies on draining water from surface layers of a way structure that aim to contribute to the knowledge on the behavior of non saturated ground, and to spread the use of the finite element technique for studies on the water movement inside components that constitute these platforms. It was discussed: an introduction on highways in Brazil, topics that had motivated the studies, methods and processes for treatment of the non saturated phase of the water movement. It was described and commented topics on the relations between the format of ways and the draining in their structure, processes to estimate the percolation and infiltration outflows using simplified methods, topics on the evolution of the study movement of water and estimating measures on non saturated ground properties. For case study it was adopted the simulation using elements of solid volume and the finite element technique obtained from bibliographical data on saturated and non saturated sand and clay properties, including the hydraulic conductivity. The tested data had been gotten by simulation, and had been submitted to the test of hypotheses on differences of percolated water volumes. The main objective was reached discussing statistical results on the significance of the differences among percolated volume of water.

Esta tese apresenta o estudo para utilização de Redes Neurais Artificiais para avaliar o estado do pavimento e apoiar as decisões dentro de um Sistema de Gerência de Pavimentos. É apresentado um método para a avaliação da condição em pavimentos flexíveis, utilizando redes neurais MLP backpropagation. Neste caso para a extração das características dos pavimentos são utilizados dois métodos muito empregados pelos órgãos rodoviários: o \"Índice de Gravidade Global\" e a \"irregularidade\". Os experimentos demonstraram que as redes neurais simulam satisfatoriamente o estado dos pavimentos. Para se verificar a possibilidade de utilização em outros problemas, o processo foi empregado para o projeto de restauração de pavimentos flexíveis. Foi utilizada a DNER-PRO 159/85 para a extração das características dos pavimentos. Os experimentos demonstraram que as redes neurais também simulam convenientemente as características do pavimento. Como exemplo de ferramenta de apoio à gerência foi desenvolvido um protótipo computacional em ambiente gráfico, onde o critério de decisão baseia-se nas redes neurais estudadas. São descritas todas as suas funções e forma de funcionamento. / A study of artificial neural networks for evaluating the pavement condition and for supporting decisions within a Pavement Management System is presented. The method for condition evaluation of flexible pavements using the MLP backpropagation technique is described. Two of the most used procedures for detecting the pavement conditions were applied: the \"overall severity index\" (Brazilian IGG) and the \"irregularity index\". The experiments demonstrated that the neural networks satisfactorily simulated the state of the pavement. In order to test the applications in other problems, the method was used for pavement overlay design through neural network, using the same MLP backpropagation technique. For detecting the pavement conditions the DNER-PRO 159/85 was applied. Tests with the model also demonstrated that the neural networks appropriately simulate the pavement characteristics. A computational prototype developed in a graphical computer environment, where the decision criteria are based on the neural networks studied, is presented as an example. All the functions and working details of such prototype are described.

A tomada de decisão em gerência de pavimentos depende, dentre outros fatores, da estimativa da evolução da condição do pavimento ao longo do tempo. Tal estimativa é obtida por uma função que relaciona as causas e os efeitos da deterioração dos pavimentos, denominada modelo de desempenho. Neste trabalho são desenvolvidos modelos estatísticos para previsão do desempenho de pavimentos, mediante o estabelecimento de equações de regressão tendo por base dados históricos de avaliações da condição da malha rodoviária do Estado do Paraná. A análise do comportamento dos pavimentos é efetuada utilizando-se uma programação fatorial que, através de análise de variância (ANOVA), permite a determinação do nível de significância de fatores pré-selecionados (variáveis independentes: tráfego, idade e estrutura do pavimento) e de suas interações, bem como a modelagem do desempenho dos pavimentos (variáveis dependentes: irregularidade longitudinal e condição estrutural). Para cada uma das células da matriz fatorial, que correspondem às combinações dos fatores considerados, também são desenvolvidos modelos probabilísticos para previsão do desempenho de pavimentos, a partir de avaliações realizadas por especialista (engenheiros do DER-PR) e mediante o estabelecimento de matrizes de probabilidade de transição de Markov. Este trabalho mostra que é possível o desenvolvimento de modelos de desempenho sem dados históricos de avaliação da condição dos pavimentos ou tendo-se apenas dados coletados por um curto período de tempo. Observa-se, também, boa concordância entre os modelos estatísticos e probabilísticos, particularmente para previsão do desempenho funcional dos pavimentos. Os modelos de desempenhos desenvolvidos neste trabalho, quando comparados com equações desenvolvidas por pesquisadores e órgãos rodoviários brasileiros e estrangeiros, apresentaram melhores resultados, evidenciando as limitações de modelos de desempenho desenvolvidos e calibrados sob condições específicas. / The decision-making in pavement management systems depends, among other factors, of the prediction of the pavement condition during the service life. This prediction is obtained through a relation between causes and effects of pavement deterioration, called performance prediction model. This work develops statistic models for the predicion of pavement performance, based on regression equations from data of pavement evaluation performed in the highway network of the State of Paraná-Brazil. The pavement behavior is evaluated from an Analysis of Variance (ANOVA) of a factorial array, which calculates the level of significance of preselected factors (independent variables: traffic, age, and pavement structure) and their interactions and gives the performance models(dependent variables: roughness and structural condition). For each cell of the factorial array, that corresponds to combinations of the considered factors, it is also developed probabilistic models for the prediction of pavement performance, based on evaluations of pavement condition performed by specialists (State of Parana DOT engineers) and the definition of Markov transition matrices. This work shows that it is possible to develop performance prediction models without historic data of pavement evaluation or having just data colected in a short period of time. It is observed good correspondence between both models, statistic and probabilistic, particularly for the prediction of thefunctional behavior. The performance prediction models developed in this work show better results than equations developed by Brazilian and foreign researches and highway agencies, in a clear evidence of the limitation of models developed and calibrated under specific conditions.

Relatam-se e discutem-se resultados obtidos em tentativa para mostrar que distribuições estatísticas de contagens ou medidas sobre características de variáveis que descrevem defeitos na superfície de pavimentos, quando associadas às distribuições de notas atribuídas às viagens em segmentos de rodovias, podem ser úteis para análise da qualidade de viagens, e fornecer informações que contribuem para facilitar estudos sobre prioridades de manutenção em rodovias, identificar e sugerir ações para melhorar a eficiência e eficácia na conservação de vias. Os dados usados foram coletados em rodovias vicinais próximas a Araraquara, estado de São Paulo, de janeiro a março de 2001. Foram observados 37 segmentos onde se contaram, mediram e classificaram defeitos, e coletaram-se notas atribuídas por observadores sobre o pavimento. O processamento de dados e o uso de métodos da estatística para investigar relações foram usados para verificar a existência de relações entre os resultados de medidas, contagens e notas, e obtenção de função para estimativa de notas atribuídas por observadores, mostrando que notas atribuídas a segmentos de rodovias podem ser estimadas. As conclusões relatadas atêm-se ao caso estudado, mas indicaram que o processo adotado pode ser usado em outros casos similares. Sugere-se o uso do processo desenvolvido para estabelecer prioridades de estudo de soluções técnicas para intervenção e melhoria de pavimentos. / It was reported and discussed the results obtained in a attempt to show that the statistical distributions of measures on characteristics of variables that describe distress in the surface of pavements, when associated to the distributions of scores attributed to the trips in segments of highways should be useful for analysis of the quality of trips, and to supply information that contribute to facilitate studies about maintenance priorities in highways, to identify and to suggest actions to improve the efficiency and effectiveness in the conservation of roads. The used data were collected local highways near the city of Araraquara, state of São Paulo, from January to March of 2001. 37 segments were observed to obtain measures and classify distress or collect scores from observers on the pavement. The data processing and the use of methods of the statistics to investigate relationships were used to verify the existence of relationships among the results of measures and scores, and to obtain a function to estimate of scores from observers, it was shown that attributed scores to segments trips can be estimated. The conclusions told should be useful to the studied case, but they indicated that the adopted process can be used in other similar cases. This suggests the use of the process developed to establish priorities on studies of technical solutions for intervention and improvement of pavement surface.

Este trabalho investiga, teórica e experimentalmente, a transferência de cargas que ocorre entre pavimentos de concreto armado ligados por meio de pontaletes, bem como busca identificar eventos e procedimentos que promovam ações críticas de execução. Em recente revisão, as normas da ABNT sugerem uma maior preocupação com as ações aplicadas nas estruturas, com o concreto ainda jovem. A literatura nacional e internacional pesquisada também indica a ocorrência de manifestações patológicas decorrentes de deformações excessivas nas estruturas devida às ações de construção que, inclusive, podem superar o que é previsto em projeto. Neste trabalho é desenvolvida uma metodologia experimental e são mostradas duas análises experimentais em edifícios de andares múltiplos, com ciclos acelerados de execução. Foi instrumentado o escoramento remanescente e o reescoramento de uma parte representativa das estruturas, através da colocação de células de carga, com o objetivo de medir as cargas que são transferidas para os pavimentos por meio dos pontaletes. O primeiro ensaio contou com a instrumentação de dois pontaletes, correspondentes ao escoramento remanescente, em uma laje de tamanho médio, em quatro pavimentos consecutivos. Já o segundo ensaio contou com a instrumentação de oito pontaletes, correspondentes ao reescoramento, em uma laje de grandes dimensões em um único pavimento. Várias situações foram observadas nos experimentos, tais como: sensibilidade frente às variações térmicas, fluência no concreto, aperto descontrolado dos pontaletes em condição de reescoramento, entre outros aspectos importantes. Os resultados mostraram um grande potencial investigativo das técnicas de execução e manuseio dos sistemas de escoramento, escoramento remanescente e reescoramento, inclusive a necessidade de ampliar a investigação experimental. Identificou-se que os modelos teóricos necessitam de uma majoração de valores e que as formas de aplicação das cargas pelos pontaletes nas lajes influenciam, fortemente, a grandeza das solicitações, provocando importantes perdas de segurança. Concluiu-se que há necessidade de se ampliar as combinações de carregamento de projeto, com níveis de carga de acordo com as etapas construtivas e com modo de aplicação compatível com a quantidade e posição dos pontaletes. / This paper investigates, theoretically and experimentally, load transfer that occurs between reinforced concrete pavements connected by props and seeks to identify events and procedures that promote critical actions for implementation. In a recent review, ABNT codes suggest a greater concern on the actions applied to structures with a still young concrete. The national and international literature consulted also indicates the occurrence of pathological manifestations resulting from excessive deformations in structures due to construction actions which may overcome what is expected on the project. An experimental methodology is developed in this work and two experimental analyses on multi-storey buildings with accelerated execution cycles are shown. The shoring remaining and the re-shoring of a representative proportion of the structures were instrumented by placing load cells, intending to measure the loads that are transferred to the pavements through the props. The first test involved the instrumentation of two props, corresponding to the remaining shoring, on a medium sized slab, in four consecutive pavements. The second test involved the instrumentation of eight props, corresponding to the re-shoring, in a large slab on a single deck. Several situations have been observed in the experiments such as sensitivity to thermal variations, creep in concrete, uncontrolled tightening of props on re-shoring condition, among other important aspects. The results showed a great potential investigative of the implementing technical and handling of shoring systems, remaining shoring and re-shoring, including the need to expand the experimental investigation. It was identified that the theoretical models require an increase of values and that forms of application of the loads on the slab by the props, strongly influence the magnitude of requests, resulting in significant loss of security. It was concluded that it is important to expand the loading project combinations with load levels according to the constructive stages and application mode, consistent with the amount and position of the props.

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:15:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduo.pdf: 6119348 bytes, checksum: e11eab670c90d5102f9f90fb8a23591e (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:40:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduo.pdf: 6119348 bytes, checksum: e11eab670c90d5102f9f90fb8a23591e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:40:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_EstudoInfluenciaResiduo.pdf: 6119348 bytes, checksum: e11eab670c90d5102f9f90fb8a23591e (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Com o desenvolvimento da sociedade industrial, a demanda de materia prima vem sofrendo constantes aumentos ao longo das ultimas decadas. Atrelado a este desenvolvimento ocorre a geracao de residuos, que no caso do cobre aproximadamente 1% do solo e explorado e transformado em cobre comercial, os outros 99% se tornam residuos do processo, sendo depositado em bacias de contencao, onde estima-se em 90 milhoes de toneladas a quantidade contida na planta de Canaa dos Carajas, de onde o residuo deste trabalho foi obtido. Isto ocasiona custos elevados de construcao e manutencao, alem de gerar um passivo ambiental perigoso. Neste trabalho objetivou-se avaliar a adicao de residuo da mineracao do cobre em substituicao do agregado miudo em CA. No projeto de dosagem verificou-se que o teor de 10% de residuo em substituicao ao agregado miudo, mais precisamente 7,73% (obtido por regressao), como a proporcao que melhor se adequou as propriedades Marshall, inclusive com menor teor de CAP em relacao as demais, fato este proporcionado pelo tipo de finos do residuo. De uma maneira geral as propriedades mecanicas medidas nao foram alteradas pela presenca do residuo, excecao feita aos os dados de fadiga, onde as misturas de 20% e 25% apresentaram desempenho superior, principalmente pelo motivo dos valores de modulo de resiliencia serem estatisticamente iguais. Os dados reologicos, frente a classificacao Superpav, tambem se mostraram inalterados, assim como a espessura de revestimento dada na simulacao no SisPav, ficando na ordem dos 5 cm. Ao analisar o potencial de utilizacao do residuo, chegou-se a conclusao positiva quanto ao aspecto tecnologico, ambiental e economico, com possibilidade de consumo de mais de 1.500.000 de toneladas nas vias proximas ao projeto, alem da economia com consumo de CAP e cimento Portland para correcao do traco. / With the development of industrial society, the demand for raw material has been increasing steadily over the last decades. Linked to this development occurs the generation of residues, which in the case of copper approximately 1% of the soil is exploited and transformed into commercial copper, the other 99% become waste of the process, being deposited in containment basins, where it is estimated 90 million tons the quantity contained in the Canaa dos Carajas plant, from where the residue of this work was obtained. This leads to high construction and maintenance costs, as well as generating a hazardous environmental liability. The objective of this work was to evaluate the addition of copper mining residue in replacement of the small aggregate in CA. In the dosage design it was verified that the content of 10% of residue in substitution to the small aggregate, more precisely 7.73% (obtained by regression), as the proportion that best suited the Marshall properties, even with lower CAP content In relation to the others, fact this provided by the type of fines of the residue. In general, the measured mechanical properties were not altered by the presence of the residue, except for the fatigue data, where the 20% and 25% mixtures showed superior performance, mainly because the resilience modulus values were statistically the same. The rheological data, compared to Superpav classification, were also unchanged, as well as the coating thickness given in the simulation in the SisPav, being in the order of 5 cm. In analyzing the potential for the use of waste, a positive conclusion was reached regarding the technological, environmental and economic aspects, with the possibility of consumption of more than 1.500.000 tons in roads close to the project, besides the economy with CAP consumption and Portland cement for trace correction.

O objetivo deste trabalho é apresentar uma nova formulação direta do Método dos Elementos de Contorno (M.E.C.) para análise de placas, utilizando a teoria de Kirchhoff, admitindo três parâmetros nodais de deslocamentos para sua representação integral: deslocamento transversal e suas derivadas nas direções normal e tangencial ao contorno. Dois valores nodais são usados para os esforços, momento fletor normal mn e força cortante equivalente Vn. Desta forma são escritas três equações integrais de contorno por nó, obtidas a partir da discretização da placa, segundo a forma usual do método. A vantagem mais perceptível desta formulação é a possibilidade de se fazer a ligação da placa analisada pelo M.E.C. com elementos lineares, representados por três valores nodais de deslocamentos que passam a ser compatibilizados diretamente, para a análise de edifícios. São apresentados exemplos numéricos da formulação e das ligações para comprovação da formulação. / The aim of this work is to present an alternative formulation for plate bending analysis, using Kirchhoff\'s theory, in wich the boundary equation for displacements and its derivative in tangential and normal directions to the boundary for each boundary node are used. The efforts, according to Kirchhoff\'s theory, are the normal bending mn and the equivalent shear force Vn. This formulation is adequate for the analysis of plates coupled with flexible colunms and beams because these structural elements have three nodal displacement values at its nodes. Many examples of single plates and buildings slab are presented using the formulation proposed in this work.

Tese de mestrado. Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica. 2006. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Professores Doutores Luís Picado Santos e Arnaldo Sousa Melo

Dissertação de mestrado integrado. Mestrado Integrado em Engenharia Civil - Especialização em Construções. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012