[pt] Nessa dissertação, investiga-se através do método dos elementos finitos o processo de fratura em estruturas de materiais quase frágeis com base em modelos de representação explícita de fratura por meio de elementos de fratura coesiva. Para tanto, são apresentadas duas formulações distintas de elementos finitos com base na zona de fratura coesiva. A formulação do modelo do coesivo com base no potencial PPR e a formulação dos modelos coesivos Bi-linear e Linear exponencial. As modelagens numéricas e análises são realizadas no simulador Abaqus . Essas formulações são aplicadas à simulação da evolução de trincas em corpos de prova de concreto reforçado com fibras de aço em ensaios de tração, flexão e cisalhamento. Apresentando a aplicabilidade da metodologia a problemas reais de fratura em modo I, II e em modo misto. Através dessas análises foi demostrada a aplicabilidade da formulação de zona coesiva a representação de fratura em materiais quase frágeis. O potencial PPR e o modelo Linear exponencial foram os modelos mais adequados à simulação dos ensaios em concreto reforçado com fibra de aço. / [en] In this thesis, the fracture process in structures with quasi-brittle materials was investigated using the finite element method based on the cohesive zone model. Two different cohesive model formulations are presented: a potential formulation, the PPR model, and a formulation for the bi-linear and linearexponential models. These formulations were applied in the simulation of fracture propagation in concrete specimens reinforced with steel-fibers. The specimens were subjected to Mode I, II and mixed-mode loading through the direct tensile, shear and bending tests. The analyses were simulated in the Abaqus . The good applicability of the cohesive zone model for fracture propagation analysis in quasi-brittle materials were demonstrated with the performed simulations. The PPR potential model and the linear-exponential model presented better results in tests with concrete reinforced with steel-fiber specimens.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-05-02T23:48:43Z No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-05-08T19:23:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-08T19:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoFernandoPezzaAndrade_DISSERT.pdf: 5659320 bytes, checksum: 176ff7bf92ad2e6882cac266188cdb11 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Um Alto Marginal é uma feição morfo-estratigráfica proeminente associada à extremidade de uma Zona de Fratura Oceânica. A evolução de segmentos cisalhantes e divergentes de uma margem transformante controla a geração dos altos marginais. O Terraço Ceará (TC) é um alto marginal do limite oeste Zona de Fratura Romanche (ZFR) com a Margem Equatorial Brasileira. O alto marginal correspondente no lado oposto da ZFR é o Ivory-Coast Ghana Ridge (ICGR), na margem continental africana. Foram investigadas as influências tectônicas de estruturas continentais e oceânicas na formação do TC e as diferenças entre o TC e ICGR. Os dados analisados consistem em 2000 km de linhas sísmicas 2D cruzadas (paralelas e transversais a linha de costa) no TC e RFZ e 4 poços exploratórios localizados em águas profundas da Bacia Ceará. A morfologia em superfície do TC apresenta uma crista assimétrica possuindo a lateral norte alinhada com a ZFR gerando diferenças batimétricas de 850 m. A morfologia em sub-superfície é representada por um alto marginal fóssil composto pela Sequencia Rifte. O alto marginal fóssil é limitado a sudeste por dois meio-grabéns associados à reativação de zonas de fraqueza preexistente do Lineamento Transbrasiliano. Essa estrutura foi soterrada pela Sequência Drifte a qual foi dividida em três unidades sedimentares: U1 (folhelho), U2 (carbonatos intercalados com folhelhos e finas camadas esparsas de arenito) e U3 (carbonato e folhelho). O alto marginal fóssil se localiza perto de um monte submarino associado a importantes eventos magmáticos no Oligoceno. Os altos marginais, CT e ICGR, são resultados de uma transpressão no Albiano Superior – Cenomaniano, soerguimento flexural causado por erosão e troca de calor com centro de espalhamento oceânico. / A Marginal Ridge is a prominent morph-structural feature associated with an extremity of a Fracture Zone. The evolution of rifted and sheared margin segments might control the formation of marginal ridges. The Ceará Terrace (CT) is a marginal ridge at the western limit of the Romanche Fracture Zone (RFZ) in the Brazilian Equatorial Margin. The corresponding opposite end of the RFZ is the Ivory-Coast Ghana ridge, in the eastern African continental margin. We investigate the tectonic influences of continental and oceanic structures on the CT formation and the differences between CT and Ivory-Coast Ghana ridges. Our data consist of 1000 km of 2D seismic lines crossing (parallel and transverse to the continental margin) the CT and the RFZ, and 4 exploratory wells located in deep waters of Ceará Basin. The CT morphology on surface displays an asymmetric ridge; the north slope is aligned to the RFZ, which is related to a bathymetric step at ~850 m. Morphology on subsurface is represented by a fossil ridge similar to the actual relief of CT compound by Rift-Sequence. The fossil ridge is bounded at southeast by two half-grabens associated to reactivation of preexisting tectonic weakness related to the Transbrasiliano Lineament. This structure was buried by Drift Sequence which was divided in three sedimentary units: U1 (shale), U2 (carbonate interfingered with shale and sandstone) and U3 (carbonate and shale). The fossil ridge locates near to a seamount associated to important magmatic events in Oligocene. Both CT ridges associated to RFZ resulted of the Late Albian to Cenomanian transpression, flexural uplift due erosion and thermal exchanges with oceanic spread center.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-10-04T19:47:29Z No. of bitstreams: 1 AlineCristineTavares_DISSERT.pdf: 5980937 bytes, checksum: daf398f9ace99aeccba1a757dc2c694d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-10-10T22:51:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlineCristineTavares_DISSERT.pdf: 5980937 bytes, checksum: daf398f9ace99aeccba1a757dc2c694d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-10T22:51:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlineCristineTavares_DISSERT.pdf: 5980937 bytes, checksum: daf398f9ace99aeccba1a757dc2c694d (MD5) Previous issue date: 2017-07-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Margens continentais transformantes s?o caracterizadas pela presen?a de falhas transformantes/zonas de fratura de grande rejeito transcorrente, que foram investigadas escassamente quando comparadas ?s margens divergentes e convergentes. Essas falhas influenciaram a segmenta??o e evolu??o das margens transformantes. Este estudo investiga a evolu??o da Zona de Fratura de Romanche (RFZ) na margem equatorial do Brasil, utilizando dados gravim?tricos, magn?ticos, batim?tricos e de s?smica de reflex?o. Os resultados da presente investiga??o indicam que a RFZ ? uma zona de dire??o E-W com ~70 km de largura, marcada por cadeias de at? 2,5 km acima da topografia circundante. As anomalias magn?ticas que marcam a crosta oce?nica mais antiga est?o em um ?ngulo de 26? e 30? no sentido hor?rio a sul e a norte da zona de fratura, respectivamente, indicando que os primeiros centros de espalhamento foram obl?quos ? zona de fratura. As anomalias rotacionaram no sentido hor?rio e passaram de obl?quas para ortogonais em rela??o ? transformante na is?crona 34 (83,5 ? 8 My). Esta rota??o indica que a influ?ncia do limite das crostas continental e oce?nica ? menos pronunciada ? medida que as anomalias tornam-se mais jovens e mais distantes do continente. A RFZ comportou-se como uma barreira topogr?fica, que impediu que parte dos sedimentos do continente e plataforma atingissem a parte norte da cadeia. Falhas normais formam a borda da plataforma continental e as bordas de cadeias e montes submarinos e atingem as camadas mais recentes, indicando que h? reativa??o neotect?nica. A orienta??o e a geometria da RFZ moldaram a geometria atual da margem brasileira, caracterizada por setores de dire??o E-W e NW-SE, e moldaram a evolu??o das bacias Par?-Maranh?o, Cear? e, principalmente, Barreirinhas. / Large-offset transform faults/fracture zones characterize transform continental margins, which have been seldom investigated when compared to divergent and convergent margins. These faults influenced the segmentation and evolution of the transform margins. This study investigates the evolution of the Romanche Fracture Zone (RFZ) in the Equatorial margin of Brazil using bathymetric, magnetic, gravity, and reflection seismic data. The results of the present investigation indicate that the RFZ is an E-Wtrending, ~70-km-wide zone marked by ridges 2.5 km above the surrounding topography. Magnetic anomalies that mark the oldest oceanic crust are at an angle of 26? and 30? clockwise south and north of the fracture zone, respectively, indicate that the first spreading centers were oblique to the main fracture zone. The anomalies rotated clockwise and shift from oblique to orthogonal to the transform at isochron 34 (83.5 ? 8 My). This rotation indicates that the influence of the continental-oceanic crust boundary is less pronounced as the anomalies become younger and a farther away from the continent. The RFZ behaved as topographic barrier, which prevented part of the sediments from the continent and shelf from reaching the northern part of the ridge. Normal faults form the border of the continental shelf and the borders of ridges and seamounts and they reach the upper younger layers, indicating that neotectonic reactivation. The orientation and geometry of the RFZ shaped the present-day geometry of the Brazilian margin, characterized by E-W- and NW-SE-trending sectors, and the evolution of the Par?-Maranh?o, Cear?, and mainly the Barreirinhas basin.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-18T13:52:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T16:52:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T16:52:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InterpretacaoGravimetricaMagnetica.pdf: 9202895 bytes, checksum: 8901637758bc80645a2afb69a5282b66 (MD5) Previous issue date: 1989 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em Janeiro de 1980, foi realizada a Operação Bode Verde I do Projeto CENTRATLAN, que constou da coleta de dados geofísicos e geológicos na área central da Cadeia Mesoatlântica (CMA), a sul da Ilha de Ascensão. Esta operação fez parte de um convênio firmado entre a Marinha Americana e a Marinha Brasileira, cujo objetivo era investigar o Oceano Atlântico Sul, especialmente a área onde se estende a província fisiográfica da Cadeia Mesoatlântica. Com o objetivo de estudar a Zona de Fratura Dupla Bode Verde, e assim conhecer melhor esta feição tão marcante no fundo oceânico e margem continental, foram tratados e interpretados os dados batimétricos, gravimétricos e magnéticos colhidos na operação anteriormente citada. A análise dos dados batimétricos permitiu uma definição para esta zona de fratura, com o seu caráter duplo marcado pela presença de duas calhas contínuas, paralelas entre si, e separadas por um alto que tem o seu próprio "rift-valley". As anomalias gravimétricas encontradas confirmam o caráter duplo, com os dois mínimos observados correspondendo às duas calhas da fratura. Estas calhas separam um bloco crustal de aproximadamente 40 km de largura. Com base nos dados gravimétricos, foram construídas nove seções crustais sobre a zona de fratura, que permitiram observar que a interface crosta-manto sofre um afinamento crustal embaixo das paredes da fratura. Esta interface, que encontra-se normalmente a uma profundidade de 8-9 km, passa a atingir profundidades de 5.5-6.0 km abaixo das paredes da fratura, com a crosta apresentando uma espessura de 2.0 km nestas partes. Este afinamento crustal é causado pela subida de material do manto. A extensiva alteração hidrotermal que ocorre na depressão central da fratura, pode ser a responsável pelo menor afinamento crustal observado nesta parte da zona de fratura. Para a interpretação dos dados magnéticos, foi usada uma escala de tempo de polaridade magnética entre o Cretáceo Inferior e o Cenozóico, e uma taxa de espalhamento oceânico de 2.0 cm/ano. Para a camada de basalto, que é responsável por parte das anomalias magnéticas observadas, foi usada uma espessura média de 0.5 km. Nas paredes da zona de fratura, ocorre uma diminuição na espessura desta camada, havendo uma interrupção da mesma na depressão central da fratura. / In January 1980, the CENTRATLAN Project Bode Verde I was conducted by collecting geophysical and geological data at the central portion of the Middle Atlantic Ridge, south of Ascensão Island. This research was done within an agreement between the US-American and Brazilian Navy. With the objective to describe the geology of the Bode Verde fracture zone and to understand the origins of this feature on the ocean floor and continental margin, bathimetric, gravimetric and magnetic data were collected. The analysis of the bathimetric data allowed to describe this feature as a doubled fractured zone, marked by two continuous troughs, parallel to each other, separated by a high with its own rift-valley. The gravimetric anomalies confirm this double feature, with the two observed gravimetric minimum corresponding to the two troughs of the fracture zone. These troughs separate a crustal block of approximately 40 km width. Based on gravimetric data it was possible to construct nine crustal sections of the fracture zone. They permitted to observe a thinning of the crust-mantle interface beneath the fracture walls. The interface crust-mantle that usually has a depth of 8-9 km, is only 5.5-6.0 km deep beneath the fracture walls with a crust thickness of about 2.0 km. The crustal thinning is caused by the ascent of mantle material. The hidrothermal alteration in the central trough of the fracture can be responsible for the minor crustal thinning observed in this part of the fracture zone. For the interpretation of the magnetic data was used a time scale of magnetic polarity between the Lower Cretaceous and Cenozoic and a spreading rate of the ocean floor of about 2.0 cm/year. For interpretation a thickness of 0.5 km was estimated for the basalt layer, which is responsible for the observed magnetic anomalies. lts thickness decreases in the fracture walls, being interrupted at the central trough fracture.

[pt] O trincamento de camada de mistura asfáltica é o principal tipo de deterioração das rodovias, e o presente estudo pretende contribuir para conhecimento dos processos de fissuramento com o objetivo de incorporar novos parâmetros mecânicos para melhorar projetos de pavimentação rodoviária . A modelagem computacional através do Método dos Elementos Discretos (MED), permitiu fazer uma simulação da iniciação e da propagação do trincamento em um ensaio de tração direta chamado de Disco Circular com Fenda (Disk Shaped compact), considerando uma abordagem da teoria da mecânica da fratura elástica linear (MFEL) e a incorporação do modelo constitutivo de zona coesiva (MZC). As modelagens realizadas permitiram inferir o comportamento de corpos de prova de Disco Circular com Fenda DC(T) feitos em laboratório. O método dos elementos discretos monstrou-se uma ferramenta apropriada para realizar este tipo de simulação. Também foram feitas análises da sensibilidade da resposta do modelo em relação a diversos parâmetros mecânicos do material: módulo de Young (E), resistência à tração (RT) e energia da fratura (Gf). Este último parâmetro foi obtido da área sob a curva tração-deslocamento da abertura da boca da trinca (CMOD). A análise foi realizada considerando o corpo como material homogêneo atribuindo-se a todas as partículas propriedades idênticas. A modelagem numérica 2D foi executada através do programa comercial PFC2D baseado no MED. / [en] The cracking of asphalt mixture layers is the main type of deterioration of roads in Brazil, and this study aims to contribute to improve the knowledge of cracking processes in order to incorporate new mechanical parameters into road pavement projects. Computer modeling by the Discrete Element Method (DEM), permitted the simulation of the initiation and the propagation of cracking in a tensile test called Direct Circular Slotted Disc (Disk Shaped Compact), whose interpretation is based on the theory of linear elastic fracture mechanics and considering an specific elastoplastic model known as the cohesive zone model (CZM). Results of Direct Circular Slotted Disc tests were obtained in laboratory and interpreted by numerical simulations using the discrete element method, with good results. The sensitivity of model response with respect to various mechanical parameters, such as the Young s modulus (E), the tensile strength (RT) and the fracture energy (Gf) was also analyzed. This last parameter (Gf) was obtained considering the area under the traction-displacement curve from the Crack Mouth Opening Displacement (CMOD) test. The analyses were carried out considering the body as a homogeneous material, assigning to all particles identical properties. The 2D numerical model was analyzed using the commercial software PFC2D based on the discrete element method (MED).