Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:01:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 247008.pdf: 37158714 bytes, checksum: a0d78d707ae714b1539c54fe2451c831 (MD5) / Torres de transmissão de energia são de grande importância para o abastecimento elétrico de um país, pois são elas que suportam os cabos que transmitem a energia. A ruptura ou mesmo a danificação destas estruturas pode ter conseqüências significativas para a economia local. No Brasil o principal carregamento que incide sobre uma linha de transmissão de energia é causado pela ação do vento. A norma brasileira NBR 6123 tem um mapa de isopletas do vento, com a indicação da velocidade média para um período de recorrência de 50 anos a uma altura de 10 metros do solo. Como usualmente o período fundamental da estrutura de torres de transmissão é inferior a 1 s, a maioria das normas permite que seu dimensionamento seja realizado para cargas estáticas equivalentes, obtidas a partir da velocidade média do vento e alguns parâmetros adicionais, função da localização geográfica da torre, sua altura e a área efetiva de incidência do vento. No entanto não são raros os eventos de colapso de torres de transmissão de energia no Brasil, e além disso, a ocorrência de fortes rajadas e ciclones vêm aumentando no país nos últimos anos. Justificase assim a necessidade de uma verificação mais apurada do projeto de torres de transmissão, neste caso sob a ação dinâmica do vento. Escolheu-se para este trabalho uma torre de transmissão típica, situada no sul do Brasil. A estrutura da torre é modelada por elementos de pórtico 3D, sendo consideradas rígidas as ligações das barras principais e rotuladas as ligações de barras secundárias. As análises dinâmicas da ação do vento são realizadas no domínio do tempo, sendo a componente turbulenta do vento obtida a partir dos espectros de Davenport e Kaimal e série de Fourier. Outro caso de carregamento considerado neste tipo de torre é a carga que simula a ruptura de um ou mais cabos de energia, que são fixados à torre para manter suas catenárias com as alturas de segurança nos vãos adjacentes. A ruptura de um cabo em um dos lados da torre pode ser simulada aplicando-se uma força no suporte, no lado contrário. Esta força pode ser aplicada estática ou dinamicamente e pode ser decomposta em duas parcelas: uma devida ao peso do cabo e a outra a tração no cabo, utilizada para o seu correto posicionamento na linha de transmissão. Admite-se nas análises que a torre tem comportamento elástico-linear, e utiliza-se o método da superposição modal para resolver as equações de movimento da estrutura. Conclusões e recomendações são apresentadas no final do trabalho.

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Thesis (Ph.D.) -- James Cook University, 2003. / Typescript (photocopy). Bibliography: leaves 236-253.

O trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo para o cálculo da probabilidade de falha de linhas de transmissão de energia elétrica quando submetidas a ação do vento. Com relação ao carregamento, o modelo faz a abordagem para cargas causadas por ventos do tipo EPS C Extended mature pressure system. Para ventos deste tipo, a abordagem é feita tendo-se como ponto de partida, o conhecirnento da distribuição e probabilidades das flutuações dá velocidade do vento em torno de seu valor médio. A partir desse ponto, com base na teoria de valores extremas, chega-se as expressões para o cálculo da probabilidade de falha condicionada à ocorrência de uma dada velocidade média e, com o conhecimento da distribuição de probabilidade desta, é possível obter -se a probabilidade anual de falha. É também apresentado um processo desenvolvido para chegar-se a função de probabilidade da resistência de torres típicas do LT's para ser usada no modelo de cálculo da probabilidade de falha. Para isto foram coletados e tratados os resultados de ensaios. realizados no Brasil, de protótipos de torres metálica para LT's. Também foi desenvolvido um outro mdelo teórico objetivando representar, através de variáveis aleatórias, a sistemática de projeto usual. Para a calibragem deste modelo. foram necessárias algumas simulações de resultados de ensaios adotando-se, como informações iniciais sugestões encontradas na literatura, para tipos de distribuições e seus parâmetros. Por último é feita uma aplicação do modelo desenvolvido com a avaliação da probabilidade de falha da LT 230 kV Camaquã - Seci, pertencente a Companhia Estadual de Energia Elétrica. Como exemplo de aplicação, também são feitos alguns estudos par paramétricos. / The thesis describes a model to obtain the probability of failure of transmission lines exposed to wind action,Concerning the loading, the model takes into account the loads caused by type EPS winds (Extended mature pressure system).For this kind of wind ,there is a procedure which takes into consideration the knowledge of the probability distribution of wind velocity around its own mean value.Finally,after specifying the probability distribution of the mean wind velocity,it is possible to obtain the anual probability of failure. A procedure of obtaining the probability function for the strength of steel transmission towers to be used in the model is also shown.For this purpose,the results of tests on steel tower prototypes carried out in Brasil,were compiled .Another theoretical model was created that tries to represent the design practice by using stochastic variables.In order to calibrate the model ,simulation results of prototype tests were obtained by taking into account suggestions advanced in the literature for the distribution types and parameters.Finally,the probability of failure of an actual transmission line named TL 230kv Camaquã-Seci,that is located in Rio Grande do Sul,Brasil,is evaluated.The parametric studies to determine the influence of various relevant factors is also performed.

A superestrutura, suas fundações e o solo formam um sistema. É evidente, portanto, a necessidade de um estudo que englobe todo o sistema, estabelecendo qual a influência dos deslocamentos do solo na superestrutura. Toda fundação sofre deslocamentos verticais, horizontais ou rotacionais, conforme a solicitação a qual está submetida. Os deslocamentos, conforme sua magnitude, terão uma influência sobre a estrutura, que vai desde uma simples redistribuição de cargas até o colapso. O objetivo deste trabalho é analisar a influência dos deslocamentos das fundações em torres de linhas de transmissão de energia. A metodologia adotada foi analisar as torres com apoios indeslocáveis (hipótese usual) e depois substituí-los por apoios flexíveis para verificar o efeito dos deslocamentos das fundações na distribuição das solicitações nas barras das torres. Este trabalho tem, adicionalmente, a intenção de contribuir aos grupos de estruturas e fundações, WG22-08 e WG22-07 da CIGRÉ em âmbito internacional, de forma articulada e coordenada. Assim sendo, este trabalho também objetiva preliminarmente avaliar algumas implicações de procedimentos usuais de análise e projeto, interrelacionados ao objetivo central, incluindo incertezas na modelagem para a previsão do comportamento estrutural sob carregamentos externos e deslocamentos das fundações. Com base nos resultados das aplicações estudadas, propõe-se um procedimento de caráter preliminar, para obtenção de coeficientes a serem aplicados no projeto das fundações e da torre. Estes coeficientes teriam as funções de limitar o deslocamento das fundações sob ação do carregamento máximo e dimensionar a torre de maneira que acréscimos de solicitações nas barras devido ao deslocamento limite possam ser absorvidos pela estrutura. / The structure and its foundations have to be regarded as a system. Therefore, it is clear the importance of studies leading to take into account the influence of foundation displacements on the structure performance. Any foundation undergoes displacements when is subjected to loading. Depending of the magnitude of such displacements, their influence may vary from a simple balance of member forces up to the structure or component collapse. The objective of this dissertation is to analyse the influence of displacements on structures, and in particular on transmission line tower for electrical energy. The approach adopted in this work was to initially consider the tower on fixed foundations and, afterwards, to replace these conditions by others allowing displacements and verify the influence on the member force distribution. In addition, this dissertation also aims to contribute to the Projects of CIGRÉ WG22-08, as well as of WG22-07, "Transmission Line Structures” and “Transmission Line Foundations", respectively. These Projects have a wide range of objectives which may be summarised by "to reach a better understanding of the capability of standard design models to predict the actual behaviour and the actual performance of structures and foundations of transmission lines". Based on the results of analyses carried out, a preliminary approach to establish a "design coefficient" for the combined design of tower and foundation is proposed. This coefficient would establish allowable foundation displacements, as well as the ultimate bar strength, in a such way to obtain a co-ordinated design of the system "structurefoundation".

A superestrutura, suas fundações e o solo formam um sistema. É evidente, portanto, a necessidade de um estudo que englobe todo o sistema, estabelecendo qual a influência dos deslocamentos do solo na superestrutura. Toda fundação sofre deslocamentos verticais, horizontais ou rotacionais, conforme a solicitação a qual está submetida. Os deslocamentos, conforme sua magnitude, terão uma influência sobre a estrutura, que vai desde uma simples redistribuição de cargas até o colapso. O objetivo deste trabalho é analisar a influência dos deslocamentos das fundações em torres de linhas de transmissão de energia. A metodologia adotada foi analisar as torres com apoios indeslocáveis (hipótese usual) e depois substituí-los por apoios flexíveis para verificar o efeito dos deslocamentos das fundações na distribuição das solicitações nas barras das torres. Este trabalho tem, adicionalmente, a intenção de contribuir aos grupos de estruturas e fundações, WG22-08 e WG22-07 da CIGRÉ em âmbito internacional, de forma articulada e coordenada. Assim sendo, este trabalho também objetiva preliminarmente avaliar algumas implicações de procedimentos usuais de análise e projeto, interrelacionados ao objetivo central, incluindo incertezas na modelagem para a previsão do comportamento estrutural sob carregamentos externos e deslocamentos das fundações. Com base nos resultados das aplicações estudadas, propõe-se um procedimento de caráter preliminar, para obtenção de coeficientes a serem aplicados no projeto das fundações e da torre. Estes coeficientes teriam as funções de limitar o deslocamento das fundações sob ação do carregamento máximo e dimensionar a torre de maneira que acréscimos de solicitações nas barras devido ao deslocamento limite possam ser absorvidos pela estrutura. / The structure and its foundations have to be regarded as a system. Therefore, it is clear the importance of studies leading to take into account the influence of foundation displacements on the structure performance. Any foundation undergoes displacements when is subjected to loading. Depending of the magnitude of such displacements, their influence may vary from a simple balance of member forces up to the structure or component collapse. The objective of this dissertation is to analyse the influence of displacements on structures, and in particular on transmission line tower for electrical energy. The approach adopted in this work was to initially consider the tower on fixed foundations and, afterwards, to replace these conditions by others allowing displacements and verify the influence on the member force distribution. In addition, this dissertation also aims to contribute to the Projects of CIGRÉ WG22-08, as well as of WG22-07, "Transmission Line Structures” and “Transmission Line Foundations", respectively. These Projects have a wide range of objectives which may be summarised by "to reach a better understanding of the capability of standard design models to predict the actual behaviour and the actual performance of structures and foundations of transmission lines". Based on the results of analyses carried out, a preliminary approach to establish a "design coefficient" for the combined design of tower and foundation is proposed. This coefficient would establish allowable foundation displacements, as well as the ultimate bar strength, in a such way to obtain a co-ordinated design of the system "structurefoundation".

O trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo para o cálculo da probabilidade de falha de linhas de transmissão de energia elétrica quando submetidas a ação do vento. Com relação ao carregamento, o modelo faz a abordagem para cargas causadas por ventos do tipo EPS C Extended mature pressure system. Para ventos deste tipo, a abordagem é feita tendo-se como ponto de partida, o conhecirnento da distribuição e probabilidades das flutuações dá velocidade do vento em torno de seu valor médio. A partir desse ponto, com base na teoria de valores extremas, chega-se as expressões para o cálculo da probabilidade de falha condicionada à ocorrência de uma dada velocidade média e, com o conhecimento da distribuição de probabilidade desta, é possível obter -se a probabilidade anual de falha. É também apresentado um processo desenvolvido para chegar-se a função de probabilidade da resistência de torres típicas do LT's para ser usada no modelo de cálculo da probabilidade de falha. Para isto foram coletados e tratados os resultados de ensaios. realizados no Brasil, de protótipos de torres metálica para LT's. Também foi desenvolvido um outro mdelo teórico objetivando representar, através de variáveis aleatórias, a sistemática de projeto usual. Para a calibragem deste modelo. foram necessárias algumas simulações de resultados de ensaios adotando-se, como informações iniciais sugestões encontradas na literatura, para tipos de distribuições e seus parâmetros. Por último é feita uma aplicação do modelo desenvolvido com a avaliação da probabilidade de falha da LT 230 kV Camaquã - Seci, pertencente a Companhia Estadual de Energia Elétrica. Como exemplo de aplicação, também são feitos alguns estudos par paramétricos. / The thesis describes a model to obtain the probability of failure of transmission lines exposed to wind action,Concerning the loading, the model takes into account the loads caused by type EPS winds (Extended mature pressure system).For this kind of wind ,there is a procedure which takes into consideration the knowledge of the probability distribution of wind velocity around its own mean value.Finally,after specifying the probability distribution of the mean wind velocity,it is possible to obtain the anual probability of failure. A procedure of obtaining the probability function for the strength of steel transmission towers to be used in the model is also shown.For this purpose,the results of tests on steel tower prototypes carried out in Brasil,were compiled .Another theoretical model was created that tries to represent the design practice by using stochastic variables.In order to calibrate the model ,simulation results of prototype tests were obtained by taking into account suggestions advanced in the literature for the distribution types and parameters.Finally,the probability of failure of an actual transmission line named TL 230kv Camaquã-Seci,that is located in Rio Grande do Sul,Brasil,is evaluated.The parametric studies to determine the influence of various relevant factors is also performed.

O trabalho descreve o desenvolvimento de um modelo para o cálculo da probabilidade de falha de linhas de transmissão de energia elétrica quando submetidas a ação do vento. Com relação ao carregamento, o modelo faz a abordagem para cargas causadas por ventos do tipo EPS C Extended mature pressure system. Para ventos deste tipo, a abordagem é feita tendo-se como ponto de partida, o conhecirnento da distribuição e probabilidades das flutuações dá velocidade do vento em torno de seu valor médio. A partir desse ponto, com base na teoria de valores extremas, chega-se as expressões para o cálculo da probabilidade de falha condicionada à ocorrência de uma dada velocidade média e, com o conhecimento da distribuição de probabilidade desta, é possível obter -se a probabilidade anual de falha. É também apresentado um processo desenvolvido para chegar-se a função de probabilidade da resistência de torres típicas do LT's para ser usada no modelo de cálculo da probabilidade de falha. Para isto foram coletados e tratados os resultados de ensaios. realizados no Brasil, de protótipos de torres metálica para LT's. Também foi desenvolvido um outro mdelo teórico objetivando representar, através de variáveis aleatórias, a sistemática de projeto usual. Para a calibragem deste modelo. foram necessárias algumas simulações de resultados de ensaios adotando-se, como informações iniciais sugestões encontradas na literatura, para tipos de distribuições e seus parâmetros. Por último é feita uma aplicação do modelo desenvolvido com a avaliação da probabilidade de falha da LT 230 kV Camaquã - Seci, pertencente a Companhia Estadual de Energia Elétrica. Como exemplo de aplicação, também são feitos alguns estudos par paramétricos. / The thesis describes a model to obtain the probability of failure of transmission lines exposed to wind action,Concerning the loading, the model takes into account the loads caused by type EPS winds (Extended mature pressure system).For this kind of wind ,there is a procedure which takes into consideration the knowledge of the probability distribution of wind velocity around its own mean value.Finally,after specifying the probability distribution of the mean wind velocity,it is possible to obtain the anual probability of failure. A procedure of obtaining the probability function for the strength of steel transmission towers to be used in the model is also shown.For this purpose,the results of tests on steel tower prototypes carried out in Brasil,were compiled .Another theoretical model was created that tries to represent the design practice by using stochastic variables.In order to calibrate the model ,simulation results of prototype tests were obtained by taking into account suggestions advanced in the literature for the distribution types and parameters.Finally,the probability of failure of an actual transmission line named TL 230kv Camaquã-Seci,that is located in Rio Grande do Sul,Brasil,is evaluated.The parametric studies to determine the influence of various relevant factors is also performed.

A superestrutura, suas fundações e o solo formam um sistema. É evidente, portanto, a necessidade de um estudo que englobe todo o sistema, estabelecendo qual a influência dos deslocamentos do solo na superestrutura. Toda fundação sofre deslocamentos verticais, horizontais ou rotacionais, conforme a solicitação a qual está submetida. Os deslocamentos, conforme sua magnitude, terão uma influência sobre a estrutura, que vai desde uma simples redistribuição de cargas até o colapso. O objetivo deste trabalho é analisar a influência dos deslocamentos das fundações em torres de linhas de transmissão de energia. A metodologia adotada foi analisar as torres com apoios indeslocáveis (hipótese usual) e depois substituí-los por apoios flexíveis para verificar o efeito dos deslocamentos das fundações na distribuição das solicitações nas barras das torres. Este trabalho tem, adicionalmente, a intenção de contribuir aos grupos de estruturas e fundações, WG22-08 e WG22-07 da CIGRÉ em âmbito internacional, de forma articulada e coordenada. Assim sendo, este trabalho também objetiva preliminarmente avaliar algumas implicações de procedimentos usuais de análise e projeto, interrelacionados ao objetivo central, incluindo incertezas na modelagem para a previsão do comportamento estrutural sob carregamentos externos e deslocamentos das fundações. Com base nos resultados das aplicações estudadas, propõe-se um procedimento de caráter preliminar, para obtenção de coeficientes a serem aplicados no projeto das fundações e da torre. Estes coeficientes teriam as funções de limitar o deslocamento das fundações sob ação do carregamento máximo e dimensionar a torre de maneira que acréscimos de solicitações nas barras devido ao deslocamento limite possam ser absorvidos pela estrutura. / The structure and its foundations have to be regarded as a system. Therefore, it is clear the importance of studies leading to take into account the influence of foundation displacements on the structure performance. Any foundation undergoes displacements when is subjected to loading. Depending of the magnitude of such displacements, their influence may vary from a simple balance of member forces up to the structure or component collapse. The objective of this dissertation is to analyse the influence of displacements on structures, and in particular on transmission line tower for electrical energy. The approach adopted in this work was to initially consider the tower on fixed foundations and, afterwards, to replace these conditions by others allowing displacements and verify the influence on the member force distribution. In addition, this dissertation also aims to contribute to the Projects of CIGRÉ WG22-08, as well as of WG22-07, "Transmission Line Structures” and “Transmission Line Foundations", respectively. These Projects have a wide range of objectives which may be summarised by "to reach a better understanding of the capability of standard design models to predict the actual behaviour and the actual performance of structures and foundations of transmission lines". Based on the results of analyses carried out, a preliminary approach to establish a "design coefficient" for the combined design of tower and foundation is proposed. This coefficient would establish allowable foundation displacements, as well as the ultimate bar strength, in a such way to obtain a co-ordinated design of the system "structurefoundation".

During 1996 and 1997 an Australian parliamentary committee conducted an inquiry into greater autonomy for Torres Strait Islanders, but by 2000 the future of the issue seemed unclear. This thesis explores what the notion of autonomy has meant for Torres Strait and for Torres Strait Islanders in the past, and what it might mean in the future. The thesis uses material from the period before European contact to just after the end of the parliamentary inquiry. ¶ Several analytical tools were utilised to explore the concept of autonomy. Major among these to propose and then analyse the relationship between autonomy’s economic and political components. The thesis also introduces the paired concepts of negative and positive autonomy to provide a counterpoint to ideas of welfare colonialism. Cross cutting these economic and political elements is a consideration of both regional and corporate forms of autonomy. The thesis argues that it is necessary to consider the factors which people can use to legitimise a case for autonomy and these are identified and discussed. ¶ Although previous research and historical material are utilised, unique parts of the thesis include an analysis of: the formal submissions and hearings associated with the parliamentary inquiry; the Torres Strait’s location between Australia and Papua New Guinea; and the Strait’s small-island make-up. In this latter regard, comparisons are made with models and examples of autonomy found in small island states and territories in the Pacific. ¶ The findings include that we must consider two groups of Torres Strait Islanders, those in Torres Strait and those on mainland Australia. Whereas those in the Strait have been able to legitimise a case for a form of autonomy those on the mainland have not. Islanders in the Strait have achieved a degree of regional autonomy; those on the mainland are unable to make a case to be part of this regional autonomy, or to achieve a form of corporate autonomy. The status of Islanders in the Strait is influenced by several factors including the Strait’s location on the border with Papua New Guinea, the associated Treaty with that country, and the nature and the accessibility of the in-shore fishery. A major finding however is that although Islanders have achieved a degree of regional political autonomy, which may be progressed yet further, they have been unable to embrace non-Indigenous people within this. Their present aspiration for regional political autonomy therefore is limited to one that would apply only to Indigenous-specific affairs. This stands in some conflict with their aspiration for regional economic autonomy which would include their control over the entire regional fishery which they presently share with non-Islanders. ¶ Though Islanders have achieved some degree of political autonomy, they depend on substantial government financial transfers to the region. Despite this they have also achieved some economic autonomy, particularly through being involved in the region’s fishery. Juxtaposing negative and positive autonomy with political and economic autonomy shows that a dependence on government economic transfers does not preclude gains in political autonomy. This can be contrasted with the notion of welfare colonialism.