Survival models are used in analysing time-to-event data. This type of data is very common in medical research. The Cox proportional hazard model is commonly used in analysing time-to-event data. However, this model is based on the proportional hazard (PH) assumption. Violation of this assumption often leads to biased results and inferences. Once non-proportionality is established, there is a need to consider time-varying effects of the covariates. Several models have been developed that relax the proportionality assumption making it possible to analyse data with time-varying effects of both baseline and time-updated covariates. I present various approaches for handling time-varying covariates and time-varying effects in time-to-event models. They include the extended Cox model which handles exogenous time-dependent covariates using the counting process formulation introduced by cite{andersen1982cox}. Andersen and Gill accounts for time varying covariates by each individual having multiple observations with the total-at-risk follow up for each individual being further divided into smaller time intervals. The joint models for the longitudinal and time-to-event processes and its extensions (parametrization and multivariate joint models) were used as it handles endogenous time-varying covariates appropriately. Another is the Aalen model, an additive model which accounts for time-varying effects. However, there are situations where all the covariates of interest do not have time-varying effects. Hence, the semi-parametric additive model can be used. In conclusion, comparisons are made on the results of all the fitted models and it shows that choice of a particular model to fit is influenced by the aim and objectives of fitting the model. In 2002, an AntiRetroviral Treatment (ART) service was established in the Cape Town township of Gugulethu, South Africa. These models will be applied to an HIV/AIDS observational dataset obtained from all patients who initiated ART within the programme between September 2002 and June 2007.

Orientador: Liciana Vaz de Arruda Silveira / Resumo: Nas pesquisas clínicas, o método usado para analisar os fatores que contribuem para a mortalidade relacionada aos mais diversos tipos de desfecho é a análise de sobrevivência. Na pesquisa clínica há mais de um resultado possível durante o acompanhamento dos dados de sobrevivência, estes são conhecidos como eventos competitivos. Na ocorrência dos eventos em que a morte é considerada um evento censurado, o modelo de risco proporcional de Cox pode ser empregado para estimar os efeitos das covariáveis sobre o risco. Entretanto, o efeito sobre o risco não pode ser diretamente afetado pela função de incidência acumulada (FIA). Assim, de maneira geral, o presente estudo teve por objetivo fazer uma abordagem dos métodos de análise de sobrevida nos aspectos paramétricos de modelos flexíveis para riscos competitivos, e aplicá-los a uma coorte do Sul da Itália, para avaliar os riscos de óbito para câncer gastrointestinal e outras causas. Trata-se de um estudo observacional retrospectivo, com um período de seguimento de dez anos, realizado em duas coortes, totalizando 2.623 indivíduos selecionados segundo a lista de eleitores dos municípios Castellana Grotte e Putgnano, na Itália. Os modelos flexíveis para riscos competitivos foram usados para avaliar as distribuições acumuladas de incidência específica por causa. Observou-se que os indivíduos com câncer gastrointestinal adeptos da dieta mediterrânea apresentam um risco constante e menor de morrer, especialmente nas etapas inicial e fina... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In clinical research, the method used to analyze the factors that contribute to mortality related to the most diverse types of outcome is the survival analysis. In clinical research there is more than one possible outcome during monitoring of survival data, these are known as competitive events. In the occurrence of events in which death is considered a censored event, the Cox proportional hazard model can be used to estimate the effects of covariates on risk. However, the effect on risk can not be directly affected by the cumulative incidence function (FIA). Thus, in general, the present study aimed to analyze the methods of survival analysis in the parametric aspects of flexible models for competitive risks, and to apply them to a cohort in the South of Italy to evaluate the risk of death for gastrointestinal cancer and other causes. This is a retrospective observational study with a follow-up period of ten years, carried out in two cohorts, totaling 2,623 individuals selected according to the list of voters of the municipalities Castellana Grotte and Putgnano, Italy. Flexible models for competitive risks were used to evaluate cumulative distributions xiii of specific incidence by cause. It was observed that individuals with gastrointestinal cancer adherents of the Mediterranean diet present a constant and lower risk of dying, especially in the initial and final stages of the follow-up, whereas this effect is less pronounced in individuals who did not adhere to the aforemen... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The objective of the research presented in this thesis was to develop a concrete bridge deck topping mixture that resists the effects of differential shrinkage by decreasing shrinkage and increasing creep. . In addition, the amount of tensile creep that concrete experiences under long-term tensile stresses were quantified and compared to compressive creep values in order to gain a better understanding of how concrete behaves under tension. Test results show that the amount of tensile creep exceeded compressive creep by a factor of 2-5. Various shrinkage and creep models were compared against test data in order to quantify results and determine the best model to use for the mixes examined during this research project. Data analysis revealed that the AASHTO time dependent effects (shrinkage and creep) models outperformed the other models used in this research project. Other material property data including compressive strength, splitting tensile strength, Young's modulus of elasticity, and unrestrained shrinkage was also collected to compare against a common bridge deck topping mix to ensure that the mixes used in this research project are suitable for use in the field. A parametric study utilizing the Age Adjusted Effective Modulus (AAEM) method was performed which showed that the most important factor in reducing tensile stresses was to decrease the amount of shrinkage experienced by the concrete bridge deck topping mixture. Three concrete mixtures, one included saturated lightweight aggregates (SLWA), one including ground granulated blast furnace slag (GGBFS), and one incorporating both were tested. Preliminary results show that the inclusions of SLWA into a concrete mixture reduced shrinkage by 25% and overall tensile stress by 38%. / Master of Science

The inverted T-beam bridge system provides an accelerated bridge construction alternative for short-to-medium-span bridges. The system consists of adjacent precast inverted T-beams finished with a cast-in-place concrete topping. The system offers enhanced performance against reflective cracking, and reduces the likelihood of cracking due to time dependent effects. The effects of transverse bending due to concentrated wheel loads are investigated with respect to reflective cracking. Transverse bending moment are quantified and compared to transverse moment capacities provided by a combination of various cross-sectional shapes and transverse connections. A design methodology for transverse bending is suggested. Tensile stresses created due to time dependent and temperature effects are quantified at the cross-sectional and structure level and strategies for how to alleviate these tensile stresses are proposed. Because differential shrinkage is believed to be one of the causes of deck cracking in composite bridges, a study on shrinkage and creep properties of seven deck mixes is presented with the goal of identifying a mix whose long terms properties reduce the likelihood of deck cracking. The effects of differential shrinkage at a cross-sectional level are numerically demonstrated for a variety of composite bridge systems and the resistance of the inverted T-beam system against time dependent effects is highlighted. End stresses in the end zones of such a uniquely shaped precast element are investigated analytically in the vertical and horizontal planes. Existing design methods are evaluated and strut-and-tie models, calibrated to match the results of 3-D finite element analyses, are proposed as alternatives to existing methods to aid designers in sizing reinforcing in the end zones. Composite action between the precast beam and the cast-in-place topping is examined via a full scale test and the necessity of extended stirrups is explored. It is concluded that because of the large contact surface between the precast and cast-in-place elements, cohesion alone appears to provide the necessary horizontal shear strength to ensure full composite action. Live load distribution factors are quantified analytically and by performing four live loads tests. It is concluded that AASHTO's method for cast-in-place slab span bridges can be conservatively used in design. / Ph. D.

Neste trabalho estudam-se os efeitos dependentes do tempo em vigas de concreto pré-moldado, protendidas ou não, com concretagem posterior formando um conjunto de seção composta com lajes alveolares, usual em pavimentos de edifícios, e ocasionando um estabelecimento da continuidade com ligação semi-rígida. Os esforços de restrição causados pelos efeitos de retração e fluência dos diversos concretos envolvidos e possível relaxação das cordoalhas de protensão nos extremos dessas vigas acarretam uma redistribuição de esforços função do tempo, causando deslocamentos axiais e rotações no elemento. Esta análise é feita utilizando a programação em elementos finitos CONS, própria para análise não-linear de estruturas em concreto construídas evolutivamente, aplicada a modelos representativos. O programa CONS apresentou bastante precisão na avaliação dos efeitos do tempo respaldado por estudos experimentais. Com base no estudo de dois modelos representativos de concreto pré-moldado foi observado que: a) os momentos de restrição acarretaram modificações sensíveis na região da ligação influenciando na fissuração da peça e no valor final de momento fletor, com alterações de até 80% para a viga de concreto armado, e inversão do sinal para a viga de concreto protendido; b) em comparação com as demais, as deformações axiais tiveram uma maior influência dos efeitos do tempo chegando a acréscimos posteriores à imposição do último carregamento de até 90% para a viga de concreto protendido; c) a retração diferencial entre concretos de idades distintas originou tensões de tração consideráveis em especial na região da interface. / In this research, time-dependent effects in precast concrete beams, prestressed or not, with posterior concreting resulting in a structure of a composite cross section with hollow core slabs, usual in buildings floors, and made continuous with semi-rigid connection are studied. The restraint stresses caused by the effects of the shrinkage and creep of the various concretes involved and possible relaxation of the prestressed tendons in the extremities of these beams imply in a rearrangement of time-dependent stresses, leading to axial deflection and rotations in the element. This analysis is made using the finite element based program CONS for non-linear analysis of progressively assembled concrete structures, applied in representative samples. CONS presented great accuracy in the evaluation of time effects supported by experimental studies. Based on a study of two precast concrete structures examples, it was observed that: a) the restraint stresses lead to sensible modifications in the connection, influencing on the cracking of the piece and in the final bending moment with changes of 80% for the reinforced concrete sample, and sign inversion for the prestressed one; b) In comparison among the others, the axial deformation had a greater influence in time effects in the samples analyzed, with increases after the last load of 90% in the prestressed example; c) the differential shrinkage between concretes of different ages has generated great tensile stresses, specially on the interface.

Neste trabalho estudam-se os efeitos dependentes do tempo em vigas de concreto pré-moldado, protendidas ou não, com concretagem posterior formando um conjunto de seção composta com lajes alveolares, usual em pavimentos de edifícios, e ocasionando um estabelecimento da continuidade com ligação semi-rígida. Os esforços de restrição causados pelos efeitos de retração e fluência dos diversos concretos envolvidos e possível relaxação das cordoalhas de protensão nos extremos dessas vigas acarretam uma redistribuição de esforços função do tempo, causando deslocamentos axiais e rotações no elemento. Esta análise é feita utilizando a programação em elementos finitos CONS, própria para análise não-linear de estruturas em concreto construídas evolutivamente, aplicada a modelos representativos. O programa CONS apresentou bastante precisão na avaliação dos efeitos do tempo respaldado por estudos experimentais. Com base no estudo de dois modelos representativos de concreto pré-moldado foi observado que: a) os momentos de restrição acarretaram modificações sensíveis na região da ligação influenciando na fissuração da peça e no valor final de momento fletor, com alterações de até 80% para a viga de concreto armado, e inversão do sinal para a viga de concreto protendido; b) em comparação com as demais, as deformações axiais tiveram uma maior influência dos efeitos do tempo chegando a acréscimos posteriores à imposição do último carregamento de até 90% para a viga de concreto protendido; c) a retração diferencial entre concretos de idades distintas originou tensões de tração consideráveis em especial na região da interface. / In this research, time-dependent effects in precast concrete beams, prestressed or not, with posterior concreting resulting in a structure of a composite cross section with hollow core slabs, usual in buildings floors, and made continuous with semi-rigid connection are studied. The restraint stresses caused by the effects of the shrinkage and creep of the various concretes involved and possible relaxation of the prestressed tendons in the extremities of these beams imply in a rearrangement of time-dependent stresses, leading to axial deflection and rotations in the element. This analysis is made using the finite element based program CONS for non-linear analysis of progressively assembled concrete structures, applied in representative samples. CONS presented great accuracy in the evaluation of time effects supported by experimental studies. Based on a study of two precast concrete structures examples, it was observed that: a) the restraint stresses lead to sensible modifications in the connection, influencing on the cracking of the piece and in the final bending moment with changes of 80% for the reinforced concrete sample, and sign inversion for the prestressed one; b) In comparison among the others, the axial deformation had a greater influence in time effects in the samples analyzed, with increases after the last load of 90% in the prestressed example; c) the differential shrinkage between concretes of different ages has generated great tensile stresses, specially on the interface.

Estruturas em concreto pré-moldado vêm sendo utilizadas com freqüência em sistemas reticulados do tipo multi-piso, destinados às mais variadas atividades como: estabelecimentos comerciais, estacionamentos, escolas, hospitais e etc. A utilização de ligações viga-pilar do tipo semi-rígida constitui uma alternativa interessante para o enrijecimento e para a garantia da estabilidade global deste tipo de estrutura. Atualmente, a rigidez e a resistência destas ligações têm sido determinadas por ensaios de modelos em escala real. Estes ensaios, além de apresentarem um custo elevado, têm aplicação restrita à ligação examinada o que torna esta metodologia limitada e não adequada à prática de elaboração de projeto. Apresenta-se, neste trabalho, um modelo mecânico para determinação numérica da relação força-deslocamento de uma ligação viga-pilar semi-rígida a partir da contribuição da rigidez individual de cada componente de transferência de força utilizado na vinculação. A formulação do equilíbrio do modelo é implementada em planilha eletrônica constituindo-se numa ferramenta de cálculo para o projetista, permitindo o estudo, de forma rápida e amigável, da influência do posicionamento e da rigidez individual de cada componente de transferência de força na rigidez e na resistência da ligação. Este modelo mecânico foi utilizado para o cálculo da rigidez à rotação para momento fletor positivo de uma ligação viga-pilar ensaiada em laboratório. Os valores para a rigidez da ligação obtidos em ensaio e pelo modelo mecânico ficaram muito próximos. Da formulação do equilíbrio do modelo mecânico pode-se extrair ainda uma matriz de rigidez que é utilizada na representação da ligação semi-rígida no modelo de barra da estrutura. Um programa computacional foi desenvolvido para a análise de pórticos planos com ligação viga-pilar semi-rígida considerando ainda as não linearidades físicas e geométricas do modelo de cálculo. O programa foi validado pela comparação de resultados de exemplos também processados no programa ANSYS. A não-linearidade geométrica é considerada pelo método modal, não incremental-iterativo, e que obtém a parcela não-linear da resposta estrutural pela combinação dos seus modos de flambagem. A não-linearidade física do concreto é considerada pelo método da rigidez secante no qual a rigidez de cada barra da estrutura é reduzida na análise conforme suas armaduras e o nível de sua solicitação. Para o cálculo da rigidez secante dos pilares desenvolveu-se um programa que permite a consideração de armaduras ativas e passivas na seção. A análise de alguns exemplos revelou que a protensão dos pilares é também uma alternativa interessante para o enrijecimento da estrutura. Além de exemplos práticos, outros temas pertinentes ao projeto deste tipo de estrutura como: estabilidade na fase construtiva, esforços finais após a montagem, efeitos dependentes do tempo, assimetria de rigidez e plastificação das ligações, são também abordados no trabalho. / Precast concrete multi-storey structures have been more frequently used to construct commercial buildings, parking, schools and hospitals. The use of semi-rigid beam-tocolumn connections is a good strategy to guarantee the global stability of this type of structure. Actually the rigidity and the strength of this type of connection are obtained in an experimental program using full scale prototypes. This procedure is not only expensive but limited and not adequate for design since the results are only valid for the examined connection. This research presents a mechanical model used to determine numerically the force-displacement relationship of a beam-to-column semirigid connection. The procedure uses the contribution of any individual force transfer component active in the connection. The equilibrium equation of the model is implemented in an electronic-worksheet where the designer can rapidly and friendly study the influence of the position and the individual rigidity of each force transfer component in the global rigidity and strength of the connection. For validation, this procedure was used to calculate the flexural rigidity for positive bending moment of a beam-to-column semi-rigid connection that was tested in laboratory. The numerical values of the connection rigidity obtained by test and by the mechanical model are very close. The matrix used in the formulation of the mechanical model equilibrium can also be used to represent the semi-rigid connection in the finite element model of the structure. A computational program was developed for plane frame analysis including semi-rigid beam-to-column connections and both physical and geometric nonlinearities. The program was tested by comparing the results of some examples that are also analysed in the ANSYS program. The geometric nonlinearity is considered by a modal method where the nonlinear response of the structure is obtained by a combination of its buckling modes. The physical nonlinearity of the concrete is considered by the secant rigidity method. In this method the rigidities of all concrete bars in the structure are reduced by coefficients that depend of the reinforcement in the cross section and the level of the efforts. A special computational program was developed to calculate the secant rigidity for a concrete cross section with reinforcing bar and prestressing steel. The analysis of some examples shows that the use of prestressing steel in collums is also an interesting alternative to sttifen the structure. Beyond of some practical examples, others themes related to the design of this type of structure like: stability in the erection process, efforts in the end of the erection process, time-dependent effects, non symmetrical and plastic behavior of the connections, are also treated in this work.

Estruturas em concreto pré-moldado vêm sendo utilizadas com freqüência em sistemas reticulados do tipo multi-piso, destinados às mais variadas atividades como: estabelecimentos comerciais, estacionamentos, escolas, hospitais e etc. A utilização de ligações viga-pilar do tipo semi-rígida constitui uma alternativa interessante para o enrijecimento e para a garantia da estabilidade global deste tipo de estrutura. Atualmente, a rigidez e a resistência destas ligações têm sido determinadas por ensaios de modelos em escala real. Estes ensaios, além de apresentarem um custo elevado, têm aplicação restrita à ligação examinada o que torna esta metodologia limitada e não adequada à prática de elaboração de projeto. Apresenta-se, neste trabalho, um modelo mecânico para determinação numérica da relação força-deslocamento de uma ligação viga-pilar semi-rígida a partir da contribuição da rigidez individual de cada componente de transferência de força utilizado na vinculação. A formulação do equilíbrio do modelo é implementada em planilha eletrônica constituindo-se numa ferramenta de cálculo para o projetista, permitindo o estudo, de forma rápida e amigável, da influência do posicionamento e da rigidez individual de cada componente de transferência de força na rigidez e na resistência da ligação. Este modelo mecânico foi utilizado para o cálculo da rigidez à rotação para momento fletor positivo de uma ligação viga-pilar ensaiada em laboratório. Os valores para a rigidez da ligação obtidos em ensaio e pelo modelo mecânico ficaram muito próximos. Da formulação do equilíbrio do modelo mecânico pode-se extrair ainda uma matriz de rigidez que é utilizada na representação da ligação semi-rígida no modelo de barra da estrutura. Um programa computacional foi desenvolvido para a análise de pórticos planos com ligação viga-pilar semi-rígida considerando ainda as não linearidades físicas e geométricas do modelo de cálculo. O programa foi validado pela comparação de resultados de exemplos também processados no programa ANSYS. A não-linearidade geométrica é considerada pelo método modal, não incremental-iterativo, e que obtém a parcela não-linear da resposta estrutural pela combinação dos seus modos de flambagem. A não-linearidade física do concreto é considerada pelo método da rigidez secante no qual a rigidez de cada barra da estrutura é reduzida na análise conforme suas armaduras e o nível de sua solicitação. Para o cálculo da rigidez secante dos pilares desenvolveu-se um programa que permite a consideração de armaduras ativas e passivas na seção. A análise de alguns exemplos revelou que a protensão dos pilares é também uma alternativa interessante para o enrijecimento da estrutura. Além de exemplos práticos, outros temas pertinentes ao projeto deste tipo de estrutura como: estabilidade na fase construtiva, esforços finais após a montagem, efeitos dependentes do tempo, assimetria de rigidez e plastificação das ligações, são também abordados no trabalho. / Precast concrete multi-storey structures have been more frequently used to construct commercial buildings, parking, schools and hospitals. The use of semi-rigid beam-tocolumn connections is a good strategy to guarantee the global stability of this type of structure. Actually the rigidity and the strength of this type of connection are obtained in an experimental program using full scale prototypes. This procedure is not only expensive but limited and not adequate for design since the results are only valid for the examined connection. This research presents a mechanical model used to determine numerically the force-displacement relationship of a beam-to-column semirigid connection. The procedure uses the contribution of any individual force transfer component active in the connection. The equilibrium equation of the model is implemented in an electronic-worksheet where the designer can rapidly and friendly study the influence of the position and the individual rigidity of each force transfer component in the global rigidity and strength of the connection. For validation, this procedure was used to calculate the flexural rigidity for positive bending moment of a beam-to-column semi-rigid connection that was tested in laboratory. The numerical values of the connection rigidity obtained by test and by the mechanical model are very close. The matrix used in the formulation of the mechanical model equilibrium can also be used to represent the semi-rigid connection in the finite element model of the structure. A computational program was developed for plane frame analysis including semi-rigid beam-to-column connections and both physical and geometric nonlinearities. The program was tested by comparing the results of some examples that are also analysed in the ANSYS program. The geometric nonlinearity is considered by a modal method where the nonlinear response of the structure is obtained by a combination of its buckling modes. The physical nonlinearity of the concrete is considered by the secant rigidity method. In this method the rigidities of all concrete bars in the structure are reduced by coefficients that depend of the reinforcement in the cross section and the level of the efforts. A special computational program was developed to calculate the secant rigidity for a concrete cross section with reinforcing bar and prestressing steel. The analysis of some examples shows that the use of prestressing steel in collums is also an interesting alternative to sttifen the structure. Beyond of some practical examples, others themes related to the design of this type of structure like: stability in the erection process, efforts in the end of the erection process, time-dependent effects, non symmetrical and plastic behavior of the connections, are also treated in this work.