A investigacao experimental do fenomeno de vibracoes induzidas pela emissao de vortices (VIV) em modelos flexiveis longos lancados em catenaria e sujeitos a pers de correnteza variavel e ortogonais ao plano de lancamento e o tema principal desta tese de doutorado. O objetivo, neste trabalho, e identicar, descrever e discutir os comportamentos dinamicos do VIV nas catenarias sob correnteza variavel, comparando-os com aqueles exibidos por este fenomeno agindo em um cilindro flexivel vertical. Desta forma, tenciona-se contribuir para a compreensao mais geral do VIV nas linhas oceanicas utilizadas na exploracao de petroleo e gas no mar. Neste contexto, muito se sabe sobre o comportamento do VIV em cilindros rgidos montados em suportes elasticos, bem como em cilindros flexiveis nao curvados, ambos os arranjos com uma vasta literatura descrevendo nao so os comportamentos dinamicos, como tambem suas relacoes com os aspectos fluidos que lhe dao origem. Contudo, no caso dos cilindros flexiveis longos, ainda existem pontos que precisam de compreensao mais profunda, particularmente aqueles que representam condicoes mais proximas da operacao oceanica real - o lancamento em catenaria e a acao de um perfil variavel e ortogonal de correnteza. Para tanto, um dispositivo denominado braco giratorio foi projetado e construido para que experimentos com modelos de catenaria em correnteza variavel com a profundidade fossem conduzidos no tanque de provas fisico do laboratorio Tanque de Provas Numerico (TPN), caracterizando uma pesquisa inedita no tema. Como condicoes de ensaio foram consideradas diferentes configuracoes geometricas da catenaria, todas comparadas com um cilindro flexivel vertical ensaiado tanto no braco giratorio, como tambem em tanque de reboque. Tratados segundo uma tecnica de decomposicao modal, os resultados de deslocamento ao longo dos modelos nessas condicoes de ensaio permitiram a identicacao e a descricao de comportamentos dinamicos bastante parecidos nas catenarias, sempre comparados aqueles do modelo vertical, o que trouxe grande abrangencia a compreensao do VIV nas linhas flexiveis em geral. Como contribuicao adicional, este trabalho dotou o tanque de provas do TPN de um equipamento bastante interessante para ampla gama de investigacoes sobre as interacoes fluido-estruturais - o braco giratorio. / The experimental investigation of Vortex-Induced Vibrations (VIV) on long catenary models and subjected to non-uniform velocity profiles, orthogonal to the catenarys plane, it is the main subject of this doctoral thesis. As a main goal, this work search to identify, describe and discuss the dynamic behaviors of VIV on catenary lines under non-uniform velocity profiles, comparing the results with those coming from the same phenomenon acting on flexible cylinders in a vertical configuration. Thus, it is intended to help for a more general understanding of VIV in offshore lines used in the oil and gas exploration at sea. In this context, much is known about the behavior of VIV on rigid cylinders elastically supported, as well as on flexible cylinders with no curvature, both configurations counting with a large literature describing not only the dynamic behaviors, but also their relationships with hydrodynamics aspects. However, in the case of long flexible cylinders, there are still more points to be understand, particularly at those conditions closer to the offshore operations - with catenary lines under variable current profile. Under those considerations, a rotating-arm was designed and assembled in the model basin at Numerical Offshore Tank (TPN), Brazil, for model tests under non-uniform current profile, featuring itself as an unpublished research on this topic. Different catenary geometries were tested in the rotating-arm at USP and also in the towing tank at Institute for Technological Research of the State of Sao Paulo (IPT), Brazil, all of them being compared with a vertical flexible cylinder. From those conditions of test, data was analyzed according to a technique of modal decomposition, so the motion results from all the models allowed the identication and the description of a dynamic behavior quite similar in the catenary when compared to that from a vertical cylinder, which has brought great understanding about the VIV on flexible lines. As an contribution, this work has provided to the TPN\'s model basin an interesting device for a wide variety of researchs on fluid- structural interaction - the rotating-arm.

No Nordeste do Brasil, o estuário do Rio São Francisco apresenta extensas áreas de manguezais (32 km2) cujos recursos são utilizados por populações humanas. Este estudo considerou a metodologia de sistemas sócio-ecológicos complexos para analisar a pesca nos manguezais desse estuário, com ênfase no caranguejo Ucides cordatus. Por meio da integração de dados de diferentes áreas (etnobiologia, levantamentos socioeconômicos, estrutura populacional do caranguejo, características da vegetação, arranjo espacial da paisagem, sensoriamento remoto e geoprocessamento) em uma análise multicritério foi determina e mapeada a aptidão dos manguezais para a conservação e a pesca dessa espécie. Uma diversidade de recursos pesqueiros do manguezal (por exemplo, peixes, caranguejos e moluscos), constitui a principal base da economia de subsistência local, em que o caranguejo U. cordatus é o mais importante. As populações locais possuem um vasto conhecimento sobre o tamanho populacional e corporal, ciclo de vida, diferenciação sexual e habitat dessa espécie, e aplicam práticas conservacionistas no uso da redinha. A estrutura populacional do caranguejo revelou um alto potencial pesqueiro, com maior abundância de caranguejos de tamanho comercial do que os de tamanho não comercial. Os manguezais mais aptos para a conservação de U. cordatus (9,4 km2) estão localizados próximos à foz e apresentam alta abundância de caranguejos não comerciais, baixa densidade de caranguejos comerciais e baixo grau de utilização para a pesca. Os manguezais mais aptos para a pesca (10,2 km2) estão distantes da foz e apresentam alta abundância de caranguejos de tamanho comercial, baixa densidade de caranguejos em tamanho não comercial, caranguejos grandes, médio a alto grau de uso e estão próximos aos povoados. Os mapas de aptidão gerados podem auxiliar as agências governamentais no delineamento de áreas extrativistas e de exclusão da pesca, como sugerido no Plano Nacional de Gestão para o Uso Sustentável do Caranguejo-uçá / In Northeastern Brazil, the São Francisco River Estuary comprises a significant mangrove area (32 km2) used by local human populations. This study considered the framework of socio-ecological systems to analyze the mangrove fishery in this estuary, with emphasis on the crab Ucides cordatus. By the integration of data from different fields (etnobiology and socio-economic surveys, crab population structure, vegetation features, landscape arrangement, remote sensing and geoprocessing) in a multi-criteria analysis, we determined and mapped the suitability of the mangroves for the conservation and fishery of this species. We found that a diversity of mangrove fisheries (e.g. fish, crabs and mollusks) constitute the main base of the local subsistence economy, wherein the Ucides cordatus is the most important. The local populations have a substantial knowledge about this crab population and body sizes, life cycle, sexual differentiation, behavior and habitat, and apply conservation practices in the use of the \"redinha\". The population structure of the crab U. cordatus revealed a high fishery potential, with higher abundance (frequency and density) of crabs in commercial size than the non-commercial sized crabs. The mangroves more suitable for the crab conservation (9.4 km2) are those close to the river mouth, showing high abundance of non-commercial crabs, low density of commercial crabs and low degree of use for fishery. On the other hand, the mangroves more suitable for the crab fishery (10.2 km2) are those located far from to river mouth, showing high density and frequency of crabs in commercial size, low density of crabs in non-commercial size, big sized crabs, medium to high degree of use, and are close to the fishery villages. The maps of suitability can aid government agencies in delineating extractive and fishery exclusion areas, as stated by the Proposal of a National Management Plan for this crab, in order to achieve a sustainable fishery

O objetivo do presente trabalho é esclarecer, sob o ponto de vista estrutural, a interação de paredes em alvenaria estrutural cerâmica com amarração direta submetidas a ações verticais, por meio de análises experimentais e numéricas. Para permitir a execução de ensaios complexos, empregam-se as técnicas de modelos físicos reduzidos. São realizados estudos sobre os temas relacionados: interação de paredes de alvenaria estrutural não-armada, modelos físicos reduzidos e modelagem numérica da alvenaria. Realiza-se a caracterização dos materiais na escala reduzida e natural para determinar suas propriedades mecânicas e correlação entre as escalas. É desenvolvido numericamente e testado experimentalmente um corpo-de-prova para a determinação da resistência ao cisalhamento da alvenaria no plano vertical. Estuda-se, numérica e experimentalmente, a influência das características geométricas dos painéis de alvenaria, da presença de lajes e de cintas de amarração e do número de pavimentos. Verifica-se uma boa correlação entre os modelos reduzidos e em escala natural, quanto às principais propriedades da alvenaria, demonstrando a viabilidade de sua utilização, desde que se considere uma correta análise de semelhança. A modelagem numérica representa de forma adequada o comportamento global dos painéis de alvenaria. A cinta de amarração na fiada intermediária produz um prolongamento do comportamento linear dos painéis de alvenaria. Conclui-se, também, que a presença das lajes de concreto e a aplicação do carregamento dividido em diferentes pavimentos produzem efeitos benéficos no aspecto de resistência da alvenaria. / The main goal of the present work is to clarify, under the structural point of view, the interaction of walls with running bond under vertical loads, by means of experimental and numerical analyses. To allow the execution of complex tests, small-scale models techniques are used. The studies are accomplished on the related themes: interaction of structural masonry walls without reinforcement, small-scale models and masonry numerical modeling. The materials characterization is carried out in small and full scale to determine their mechanical properties and correlation between the scales. A specimen to evaluate the masonry shear strength in the vertical plane is numerically developed and experimentally tested. The influence of the geometric characteristics of the masonry panels, the slabs and bond-beams and the number of floors are also numerically and experimentally studied. A good correlation is verified between small and full scale models for the main masonry properties, demonstrating the viability of its use, since a correct similarity analysis is taken into account. The numerical modeling represents adequately the global behavior of masonry panels. The bond-beam in the intermediate course extends the linear behavior of the masonry panels. It is also concluded that the existence of the concrete slab and the load application in different levels enlarge the masonry load bearing capacity.

The fishery is a complex and dynamic socio-ecological system involving several actors and knowledge areas. Along the Brazilian coast the small-scale fisheries are very common and provide important ecosystem services. This fishery modality are usually data-poor in terms of catch and abundance data, landing records, quantification of vessels and fishing gear used. This data-limited condition frequently hampers fishery assessments and effective managements. That is the case in the Abrolhos Bank, East Brazil, a wide portion of the shallow continental shelf that encompass a complex benthic habitat with coral reefs, rhodoliths, buracas, mangroves, seaweed banks and with a great biodiversity. Over this area the small-scale fisheries are a traditional activity, extremely diverse in terms of exploitation capacity, fishing gears, target stocks and operating areas. On the Abrolhos Bank, snappers and groupers are very common resources, besides being predators important for the ecosystem equilibrium. However, these stocks are not evaluated or continuously monitored in the fishing landings and any regional fishery management is currently in place. The overall goal of this thesis was to elucidate questions on three snappers (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) and three groupers (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) fishery characteristics, impacts and sustainability in the Abrolhos Bank. The specific objectives were (1) to assess, organize, and analyze these fisheries to find out patterns on stocks occurrence, on fishing fleets and fishing areas, and to propose management units; (2) to examine the abundance trends and the exploitation status of the six stocks through indicators of size, biomass landed, mortality, spawning and yield, and (3) to evaluate the stocks risk to overexploitation and their fishery sustainability considering biological, environmental social and economic aspects. The study was conducted in four coastal communities of the Abrolhos Bank. The data were obtained by interviews with fishers, experts and stakeholders, from fishery landings monitoring databases, by specimens\' measures in landings and from literature. Groups of stocks co-occurring in landings and groups of stocks co-occurring in fishing grounds were discovered. Seven similar fishing areas were determined and suggested as spatial management units. Overfishing and decline in the relative abundance were detected to five stocks. The major causes of overfishing were high fishing mortality, low spawning potential ratio, low mega-spawners and high juveniles in landings. The fishery has led some stocks on alert to overexploitation and the results revealed that coral reefs habitat and ecosystem are also threaten by mining waste and dredging. Furthermore, there is a weak environmental governance in the region and insufficient community participation in the construction of management proposals. The results reveal a concerning situation regarding the stocks exploitation status but provide the key points to be worked on together the fishing communities. This thesis emphasizes the need for urgent elaboration of fishery regulation measures in the region and may contribute in the delineating of management proposals in this complex and threatened fishery system. / A pesca é um sistema sócio ecológico complexo e dinâmico, envolvendo vários atores e áreas de conhecimento. Ao longo da costa brasileira as pescarias de pequena escala são muito comuns e provém importantes serviços ecossistêmicos. Essa modalidade de pesca frequentemente é pobre em dados de captura e abundância, registros de desembarques, quantificação de embarcações e de artes de pesca utilizadas. Essa condição frequentemente dificulta avaliações pesqueiras e o manejo eficaz. Isso ocorre no Banco dos Abrolhos, leste do Brasil, uma ampla porção da plataforma continental rasa que compreende um complexo habitat bentônico com recifes de corais, rodolitos, buracas, mangues, bancos de algas e com grande biodiversidade. Nesta área, a pesca de pequena escala é uma atividade tradicional extremamente diversificada em termos de capacidade de explotação, artes de pesca, estoques alvo e áreas de operação. No Banco dos Abrolhos vermelhos e garoupas são recursos muito comuns, além de predadores importantes para o equilíbrio do ecossistema. No entanto, estes estoques não são avaliados ou monitorados nos desembarques pesqueiros, e nenhuma gestão pesqueira regional está atualmente em vigor. O objetivo geral desta tese foi elucidar questões sobre as características, impactos e sustentabilidade da pesca de três vermelhos (Lutjanus jocu, Lutjanus synagris and Ocyurus chrysurus) e três garoupas (Cephalopholis fulva, Epinephelus morio and Mycteroperca bonaci) no Banco dos Abrolhos. Os objetivos específicos foram (1) avaliar, organizar e analisar essas pescarias para descobrir padrões de ocorrência de estoques, padrões de frotas e áreas de pesca, e propor unidades de manejo; (2) examinar as tendências na abundância e o status de explotação dos seis estoques por meio de indicadores de tamanho, biomassa desembarcada, mortalidade, desova e rendimento; e (3) avaliar o risco de sobreexplotação dos estoques e a sustentabilidade pesqueira considerando aspectos biológicos, ambientais, sociais e econômicos. O estudo foi realizado em quatro comunidades costeiras do Banco dos Abrolhos. Os dados foram obtidos em entrevistas com pescadores e especialistas locais, em bases de dados de monitoramentos pesqueiros, em medições de espécimes em desembarques e na literatura. Grupos de estoques co-ocorrendo em desembarques e grupos de estoques co-ocorrendo em áreas de pesca foram descobertos. Sete áreas de pesca semelhantes foram determinadas e sugeridas como unidades de manejo espaciais. Sobrepesca e declínio na abundância relativa foram detectados em cinco estoques. As principais causas da sobrepesca foram alta mortalidade por pesca, baixo potencial de desova, poucos mega-reprodutores e muitos juvenis nos desembarques. A pesca deixou alguns estoques em alerta de sobreexplotação e os resultados revelaram que o habitat recifal e o ecossistema são ameaçados também por resíduos de mineração e pela dragagem. Além disso, a governança ambiental na região é fraca e a participação comunitária em propostas de gestão é insuficiente. Os resultados revelam uma situação preocupante quanto ao estado de exploração dos estoques, mas fornecem os pontos-chave a serem trabalhados em conjunto com as comunidades pesqueiras. Esta tese enfatiza a necessidade de elaboração urgente de medidas de regulação pesqueira na região e pode contribuir para o delineamento de propostas de manejo neste complexo e ameaçado sistema pesqueiro.

A pesca artesanal de pequena escala representa a principal fonte de proteína animal e tem um importante papel na atividade econômica das populações que dela dependem. Entretanto, a pesca de pequena escala também pode levar à diminuição dos estoques pesqueiros. Estratégias de manejo da pesca de pequena escala costumam se dar em diferentes níveis de organização: individual, comunitário e regional. Devido à limitação logística e financeira que as instituições de manejo da pesca enfrentam, é necessário direcionar os esforços para aprimorar o manejo. O objetivo deste trabalho é determinar em qual escala espacial de manejo o desembarque pesqueiro no Rio Tapajós (Amazônia brasileira) é mais influenciado. Onze comunidades ribeirinhas pertencentes a diferentes categorias de unidades de conservação de uso sustentável tiveram seus pescadores entrevistados. Os desembarques foram avaliados por meio da biomassa capturada, da captura por unidade de esforço (CPUE) e do rendimento econômico potencial. No total, 2013 desembarques pesqueiros, de 51 pescadores, durante 12 meses foram analisados. As variáveis com mais importância sobre a biomassa de peixes, a CPUE e o rendimento potencial foram aquelas correspondentes a escala espacial de manejo individual ligadas ao comportamento do pescador, juntamente com variáveis ambientais. Portanto, os resultados obtidos neste trabalho indicam que o manejo da pesca deve priorizar regras que influenciam o comportamento do pescador em face das características ambientais locais. / Small-scale artisanal fisheries represent the main source of animal protein and play an important role in the economic activity of the populations that depend on it. However, small-scale fisheries can also lead to decline of fish stocks. Small-scale fisheries management strategies tend to occur at different levels of organization: individual, communitarian and regional (groups of interest). Due to the logistical and financial limitations of fisheries management institutions, it is necessary to direct the efforts to improve management. The objective of this research is to determine in which spatial scale of management influence most the fish landings in the Tapajós River (Brazilian Amazon). Eleven riverine communities belonging to different categories of conservation units were sampled. Landings were assessed using the biomass of fish caught, catch per unit effort (CPUE) and potential economic yield. In total, 2013 fish landings of 51 fishermen during 12 months were analyzed. The variables with more importance on fish biomass, CPUE and potential yield were those corresponding to the spatial scale of individual linked to the fisherman’s behavior and environmental variables. Therefore, the results obtained in this study indicate that fisheries management should prioritize rules that influence the fisher’s behavior related to the local environmental characteristics.

Le plan de restauration des tortues marines aux Antilles françaises a été validé par le Conseil National pour la Conservation de la Nature en 2006. Les captures accidentelles dans les filets de fond, i.e. les trémail, folle et filet droit, sur le plateau continental constituent la principale menace. Des filets faisant varier la hauteur, le maillage et l’inclinaison ont été comparés à des filets professionnels au cours de 226 pêches expérimentales. Le trémail est peu sélectif. Des filets à profil bas permettent d’obtenir des rendements comparables et réduiraient les captures de tortues. Les captures accidentelles sont plus abondantes dans les trémails et les folles. Les pêches à longs temps de calée provoquent plus de 90% de taux de mortalité de tortues et augmentent les quantités de rejets. Près de deux milliers de tortues seraient capturées chaque année aux Antilles françaises, avec une mortalité avoisinant les 60%. Les tortues adultes pêchées l’ont été en période de nidification et les tortues dites résidentes sont dans la grande majorité des juvéniles ou sub-adultes, cause de la surexploitation locale passée et signe de populations non stables. La menace « pêche » est d’autant plus importante qu’elle touche les femelles nidifiantes, meilleurs espoirs de rétablissement des stocks. En étroite collaboration participative avec les professionnels de la mer, la protection des tortues et des ressources marines passerait par une réduction de la hauteur des filets et de leurs temps de calée et l’interdiction totale ou partielle de ceux à mailles larges. / The national marine turtles recovery plan in FWI was adopted in 2006 by the National council for the nature conservancy. The bottom nets bycatch, i.e. the trammel, folle and gill nets, on the continental shelf are the main threat. Experimental nets with different heights, meshing and incline was compared to professional ones during 226 experimental trials. Trammel net is non selective. Low profile nets maintain a similar productivity and reduce the turtle bycatch. Trammel and folle nets cause more bycatch. The long soak times lead to more than 90 % of turtles mortality and more discards. Each year, about two thousands of turtles would be captured in FWI, with a mortality rate closed to 60 %. The mature turtles were captured during the nesting season and the resident ones are mostly juveniles or sub-adults, because of the local past overexploitation and indicator of non stable populations. The “fishery” threat is particularly important it affect nesting females, best stocks recovery hope. Closely to the marine professionals, the marine turtle and resources protection would be effective thanks to the reduction of the height and soak times nets and the total or partial ban of large meshing size nets.

Esta dissertação de mestrado tem como objetivo a validação do modelo numérico de manobras para navios utilizado pelo simulador chamado SMH - Simulador Marítimo Hidroviário, que foi desenvolvido no laboratório Tanque de Provas Numérico. Para tanto foram realizados ensaios experimentais de manobras com um modelo em escala reduzida da embarcação Alpha Crucis com o objetivo de criar dados de manobra que serviram como referência para validação do modelo numérico. Foram selecionados diversos tipos de manobras com o propósito de criar uma caracterização da manobrabilidade da embarcação em baixas velocidades e regime transitório, permitindo a medição de diversas características, que permitem quantificar as capacidades de manobra da embarcação. Através de experimentos numéricos foram, então, realizadas as mesmas manobras executadas pelo modelo físico em escala reduzida, de forma a reproduzir as mesmas condições iniciais e os mesmos comandos, procurando reproduzir as manobras para validação do modelo implementado no SMH. Os resultados obtidos apresentam a aderência das características de manobras do modelo implementado no SMH, através da comparação das características de manobra obtidas pelo modelo físico em escala reduzida e das obtidas pelo modelo numérico. A dissertação apresenta ainda um estudo de sensibilidade que mostra o efeito dos principais fatores utilizados no laboratório Tanque de Provas Numérico para a calibração dos modelos de embarcações, mostrando que para as manobras consideradas neste trabalho alguns dos efeitos possuem pouca influência nos resultados. Por fim o trabalho conclui que o modelo matemático utilizado pelo SMH representa a capacidade de manobra da embarcação de forma consistente para diversos tipos de manobra, e com um grau de aderência satisfatório. / This research aims to present a validation for the ship maneuvering simulator named SMH, anachronym in Portuguese for Maritime and Waterway Simulator, developed on Tanque de Provas Numérico laboratory. For this propose small scale tests were performed with a model of Alpha Crucis ship aiming to create maneuver data that was used as reference for the numerical model validation. Several types of maneuver where selected to create a characterization of the maneuverability of the ship at low speeds and transient regime, and the parameters that quantify the maneuverability were measured. Then were performed numerical experiments recreating the same maneuver executed with the experimental model, with the same initial conditions and propulsion/rudder controls, trying to reproduce the maneuvers to validate the model implemented on the SMH. The results showed that the maneuvering characteristics predicted by the SMH simulator are similar to measured values in the experiment. The dissertation also presents a sensitivity study that shows the effect of the main parameters used in the laboratory Tanque de Provas Numérico for the vessel model calibration, This study showed that for some maneuvers, the tuning parameters have less influence on the results. Finally, the work concludes that the mathematical model used by the SMH represents the ability of the vessel to maneuver consistently for several types of maneuvers, and with a satisfactory degree of accuracy.

Le comportement thermique et thermo-mécanique des pieux énergétiques est étudié par plusieurs approches : mesures au laboratoire sur des éprouvettes de sol, modélisation physique en modèle réduit, expérimentations sur pieu en vraie grandeur, et calculs numériques/analytiques. D’abord, la conductivité thermique d’un loess à l’état non saturé est mesurée en fonction de la teneur en eau et de la succion. Les résultats montrent une relation univoque entre la conductivité thermique et la teneur en eau pendant un cycle d’humidification/séchage alors qu’une boucle d’hystérésis est observée pour la relation entre la conductivité thermique et la succion. Deuxièmement, des essais thermiques sont réalisés sur un pieu énergétique expérimental en vraie grandeur pour étudier le transfert thermique à l’échelle réelle. Troisièmement, une solution analytique est proposée pour simuler la conduction thermique d’un pieu énergétique vers le sol environnant pendant un chauffage. Les tâches mentionnées ci-dessus concernant le comportant thermique sont ensuite complétées par des études sur le comportement thermo-mécanique des pieux énergétiques. D’un côté, des expérimentations sont réalisées sur un modèle réduit de pieu installé dans un sable sec ou dans une argile saturée. Trente cycles thermiques, représentant trente cycles annuels, sont appliqués au pieu sous différentes charges axiales en tête. Les résultats montrent un tassement irréversible avec les cycles thermiques ; ce tassement est plus important sous une charge axiale plus grande. De plus, le tassement est plus marqué pendant les premiers cycles thermiques et devient négligeable pour les cycles suivants. De l’autre côté, les travaux expérimentaux sur le modèle réduit de pieu sont complétés par les calculs numériques utilisant la méthode des éléments finis. Cette approche est d’abord validée avec les résultats obtenus sur le pieu modèle avant d’être utilisée pour prédire les résultats des expérimentations en vraie grandeur / The thermal and thermo-mechanical behavior of energy piles is investigated by various approaches: laboratory measurement on small soil samples, physical modeling on small-scale pile, experiments on real-scale pile, and analytical/numerical calculations. First, the thermal conductivity of unsaturated loess is measured simultaneously with moisture content and suction. The results show a unique relationship between thermal conductivity and moisture content during a wetting/drying cycle while a clear hysteresis loop can be observed on the relationship between thermal conductivity and suction. Second, thermal tests are performed on a full-scale experimental energy pile to observe heat transfer at the real scale. Third, an analytical solution is proposed to simulate conductive heat transfer from an energy pile to the surrounding soil during heating. The above-mentioned tasks related to the thermal behavior are then completed by studies on the thermo-mechanical behavior of energy piles. On one hand, experiments are performed on a small-scale pile installed either in dry sand or in saturated clay. Thirty thermal cycles, representing thirty annual cycles, are applied to the pile under various constant pile head loads. The results show irreversible pile head settlement with thermal cycles; the settlement is higher at higher pile head load. In addition, the irreversible thermal settlement is the most significant during the first cycles; it becomes negligible at high number of cycles. On the other hand, the experimental work with small-scale pile is completed with numerical calculations by using the finite element method. This approach is first validated with the results on small-scale pile prior to be used to predict the results of full-scale experiments

A investigacao experimental do fenomeno de vibracoes induzidas pela emissao de vortices (VIV) em modelos flexiveis longos lancados em catenaria e sujeitos a pers de correnteza variavel e ortogonais ao plano de lancamento e o tema principal desta tese de doutorado. O objetivo, neste trabalho, e identicar, descrever e discutir os comportamentos dinamicos do VIV nas catenarias sob correnteza variavel, comparando-os com aqueles exibidos por este fenomeno agindo em um cilindro flexivel vertical. Desta forma, tenciona-se contribuir para a compreensao mais geral do VIV nas linhas oceanicas utilizadas na exploracao de petroleo e gas no mar. Neste contexto, muito se sabe sobre o comportamento do VIV em cilindros rgidos montados em suportes elasticos, bem como em cilindros flexiveis nao curvados, ambos os arranjos com uma vasta literatura descrevendo nao so os comportamentos dinamicos, como tambem suas relacoes com os aspectos fluidos que lhe dao origem. Contudo, no caso dos cilindros flexiveis longos, ainda existem pontos que precisam de compreensao mais profunda, particularmente aqueles que representam condicoes mais proximas da operacao oceanica real - o lancamento em catenaria e a acao de um perfil variavel e ortogonal de correnteza. Para tanto, um dispositivo denominado braco giratorio foi projetado e construido para que experimentos com modelos de catenaria em correnteza variavel com a profundidade fossem conduzidos no tanque de provas fisico do laboratorio Tanque de Provas Numerico (TPN), caracterizando uma pesquisa inedita no tema. Como condicoes de ensaio foram consideradas diferentes configuracoes geometricas da catenaria, todas comparadas com um cilindro flexivel vertical ensaiado tanto no braco giratorio, como tambem em tanque de reboque. Tratados segundo uma tecnica de decomposicao modal, os resultados de deslocamento ao longo dos modelos nessas condicoes de ensaio permitiram a identicacao e a descricao de comportamentos dinamicos bastante parecidos nas catenarias, sempre comparados aqueles do modelo vertical, o que trouxe grande abrangencia a compreensao do VIV nas linhas flexiveis em geral. Como contribuicao adicional, este trabalho dotou o tanque de provas do TPN de um equipamento bastante interessante para ampla gama de investigacoes sobre as interacoes fluido-estruturais - o braco giratorio. / The experimental investigation of Vortex-Induced Vibrations (VIV) on long catenary models and subjected to non-uniform velocity profiles, orthogonal to the catenarys plane, it is the main subject of this doctoral thesis. As a main goal, this work search to identify, describe and discuss the dynamic behaviors of VIV on catenary lines under non-uniform velocity profiles, comparing the results with those coming from the same phenomenon acting on flexible cylinders in a vertical configuration. Thus, it is intended to help for a more general understanding of VIV in offshore lines used in the oil and gas exploration at sea. In this context, much is known about the behavior of VIV on rigid cylinders elastically supported, as well as on flexible cylinders with no curvature, both configurations counting with a large literature describing not only the dynamic behaviors, but also their relationships with hydrodynamics aspects. However, in the case of long flexible cylinders, there are still more points to be understand, particularly at those conditions closer to the offshore operations - with catenary lines under variable current profile. Under those considerations, a rotating-arm was designed and assembled in the model basin at Numerical Offshore Tank (TPN), Brazil, for model tests under non-uniform current profile, featuring itself as an unpublished research on this topic. Different catenary geometries were tested in the rotating-arm at USP and also in the towing tank at Institute for Technological Research of the State of Sao Paulo (IPT), Brazil, all of them being compared with a vertical flexible cylinder. From those conditions of test, data was analyzed according to a technique of modal decomposition, so the motion results from all the models allowed the identication and the description of a dynamic behavior quite similar in the catenary when compared to that from a vertical cylinder, which has brought great understanding about the VIV on flexible lines. As an contribution, this work has provided to the TPN\'s model basin an interesting device for a wide variety of researchs on fluid- structural interaction - the rotating-arm.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-08T19:22:52Z No. of bitstreams: 1 LenirMuniz.pdf: 2748559 bytes, checksum: ae48085a1250be1244d58906067d38e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T19:22:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LenirMuniz.pdf: 2748559 bytes, checksum: ae48085a1250be1244d58906067d38e5 (MD5) Previous issue date: 2016-05-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Anthropology Fisheries is a social science research subfield born in a context has put in question the guidelines of their own Social Anthropology, acquiring the discipline status or scientific research field only from the 1980s. Discipline built elements epistemological that allow us to uderstand the existing social relations among fishermen, putting into play important data for analysis and knowledge of the peculiarities of life of these social groups whose way of life is related to the fishing resources. Artisanal fishing in the mucipality of Penalva, in Maranhão Lowlands, presents itself as one of the main economic activities and livelihoods of families who depend on fishing activity to stay. This thesis aims to make a study on the daily life and practice of fishing activity carried out by a group of penalvenses fisherfolk, analyzing how these socially organized in practical and symbolic terms. Thus, from the report and the fishermen's social memory, I try to analyze how is constructed and reconstructed the way of life of this group. The Work in Fishing gives fisherfolk Penalva construction, over the years, knowledge which are inherent to the craft, which are acquired and passed on orally from one generation to another, offering subsidies to interact fishermen with the environment in which they live in the development to the fishing activity. Fishing favors the relationship established between the various actors involved in the production of fish, allowing a set of actions that are resignified by the group in a sociability marked by the marketing of fish. / A Antropologia da Pesca é um subcampo de investigação das ciências sociais que nasceu em um contexto que colocou em questão as orientações da própria Antropologia Social, adquirindo o status de disciplina ou campo de investigação científica somente a partir da década de 1980. A disciplina construiu elementos epistemológicos que permitem entender as relações sociais existentes entre os pescadores, colocando em cena importantes dados para análise e conhecimento das particularidades da vida desses grupos sociais, cujo modo de vida está relacionado com os recursos pesqueiros. A pesca artesanal no município de Penalva, na Baixada Maranhense, apresenta-se como uma das principais atividades econômica e de sustento das famílias que dependem da atividade pesqueira para se manter. Esta Tese visa fazer um estudo sobre o cotidiano e prática da atividade da pesca desenvolvida por um grupo de pescadores e pescadoras artesanais penalvenses, analisando como estes se organizam socialmente em termos práticos e simbólicos. Dessa forma, a partir do relato e da memória social dos pescadores, busco analisar como é construído e reconstruído o modo de vida deste grupo. O trabalho na pesca confere aos pescadores e pescadoras artesanais de Penalva a construção, ao longo dos anos, de conhecimentos que são inerentes ao ofício, os quais são adquiridos e repassados oralmente de uma geração à outra, oferecendo subsídios para os pescadores interagirem com o meio em que vivem no desenvolvimento da atividade da pesca. A pesca favorece as relações que se estabelecem entre os diversos agentes envolvidos na produção do pescado, viabilizando um conjunto de ações que são ressignificadas pelo grupo em uma sociabilidade marcada pela comercialização do pescado.