Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T16:39:42Z No. of bitstreams: 1 164710.pdf: 3031680 bytes, checksum: ebd0e4bf9e6c38232c793d50e14b486e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T16:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164710.pdf: 3031680 bytes, checksum: ebd0e4bf9e6c38232c793d50e14b486e (MD5) Previous issue date: 1986-02 / Análise-bidimensional e estática de barragens zonadas de terra e enrocamento é realizada pelo método dos elementos finitos, usando-se os elementos isoparamétricos quadrilateral de oito nós e triangular de seis nós. O objetivo fundamental deste trabalho consiste em analisar, através de simulações utilizando o método dos elementos finitos, o comportamento de barragens de terra e enrocamento durante os períodos de construção e primeiro enchimento do reservatório. Uma revisão dos conceitos básicos do método dos elementos finitos, e da maneira como é aplicado na simulação da construção de barragens não homogêneas é realizada. Uma revisão dos efeitos da saturação em materiais pétreos e granulares, usualmente utilizadas na construção de barragens zonadas, é executada e um procedimento utilizando o método dos elementos finitos, baseado nos correntemente utilizados na simulação do primeiro enchimento do reservatório de barragens, é apresentado. Simulações da construção e do primeiro enchimento do reservatório das barragens zonadas de terra e enrocamento de Oroville, construída no Estado da Califórnia/USA, e João Durval Carneiro, construída no Estado da Bahia/Brasil são apresentadas, e comparações dos resultados calculados com os medidos por instrumentação instalada no maciço das barragens são utilizados na verificação da eficiência das simulações e na análise do comportamento das estruturas estudadas. São ainda feitas algumas recomendações quanto à aplicação do método dos elementos finitos às simulações apresentadas. / The Finite Element Method, using quadrilateral isoparametric elements with eight nodal points and triangular elements with six nodal points is applied to the static bidimensional analysis of Zoned Earth and Rock-fill Dams. The main objetive of this dissertation consists in the analysis of the behavior of Earth and Rock-fill Dams during construction and first filling of the reservoir. A brief revision of basic concepts of the FEM and how it is applied in the simulation of construction of non-homogeneous Earth Dams is made. A revision of the effects of saturation in granular and rocky materials is also made, based on the currently used simulation procedures of the first filling of the reservoir. Simulations of construction and first filling of Oroville Dam (California, USA) and João Durval Carneiro Dam (Bahia, Brasil) are made, and the calculated results are compared with those furnished by instrumentation, in order to verify the effiency of the procedures utilized. Recommendations as to the applications of the FEM to the problem studied are also presented.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-02-28T17:23:15Z No. of bitstreams: 1 163586.pdf: 2565020 bytes, checksum: 36deb0ac6b346eb4513059c1d5f6c126 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-28T17:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163586.pdf: 2565020 bytes, checksum: 36deb0ac6b346eb4513059c1d5f6c126 (MD5) Previous issue date: 1986-03 / Este trabalho trata da implementação computacional de procedimentos necessários às verificações de projeto usualmente empregadas no âmbito da engenharia "offshore". São apresentadas as fórmulas básicas empregadas pelas normas e são discutidas algumas particularidades da sua implementação no sistema ADEP. São comentadas as possibilidades e tendências das novas concepções de sistemas orientados ao projeto, assim como da natureza de suas estruturas de dados. São apresentadas as aplicações dos critérios e os resultados para um modelo estrutural típico, a partir de uma análise estática linear. Também são apresentados alguns resultados preliminares da aplicação desses critérios diretamente aos resultados obtidos através de uma análise dinâmica. / This work deals with the computational implementation of the required procedures for design code checking usually employed in offshore structural engineering. The basic criteria formulae are presented and some particular characteristics of their implementation on the ADEP system's environment are discussed. The trends on the development of new conceptions for computational systems on engineering analysis and design, as well as the related database organization, are commented. The application of the developed procedures on to the output obtained from a linear static analysis of a typical fixed offshore steel platform is presented and an assessment of the results is also made. Some preliminary and interesting results from an integrated approach, based upon a dynamic analysis, for the application of such criteria are also presented.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-01T13:20:13Z No. of bitstreams: 1 163596.pdf: 2476485 bytes, checksum: 8ee30c58c0fbc9e53e5ab3f5d6f7fd07 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T13:20:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163596.pdf: 2476485 bytes, checksum: 8ee30c58c0fbc9e53e5ab3f5d6f7fd07 (MD5) Previous issue date: 1986-03 / A finalidade deste trabalho é apresentar o sistema DINAF/NL que permite a análise dinâmica não-linear da interação solo-estrutura de modelos bi-dimensionais submetidos a solicitações externas, utilizando-se o Método dos elementos finitos. A solução da equação dinâmica do movimento é feita no domínio da frequência, através da solução direta do sistema de equações lineares a valores complexos. O amortecimento é considerado através do módulo de cisalhamento complexo. Desta maneira, para uma excitação harmônica, obtém-se a resposta permanente do sistema. O comportamento não-linear do solo é obtido através de uma análise iterativa linear (Método linear equivalente), sendo os valores do módulo de cisalhamento e do amortecimento ajustados a cada ciclo através de curvas experimentais compatíveis com a deformação do solo. / The purpose of this work is to present the system DINAF/NL which allows the nonlinear soil-structure interaction dynamic analysis of bi-dimensional models with applied external loadings using the finite element method. The solution of the dynamic equilibrium equations is done in the frequency domain, through the direct solution of a complex values linear equations. The material damping is considered through the complex shear moduli. ln this way, the system steady-state response for an harmonic excitations is obtained. The nonlinear soil behavior is considered by performing a iterative linear analysis (Equivalent Linear Method) with values of shear moduli and damping adjusted in each cycle through experimental strain-compatible soil curves.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-01T18:23:15Z No. of bitstreams: 1 163527.pdf: 1666324 bytes, checksum: 772ebcce043bf01ac2d87d3d67048d44 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T18:23:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163527.pdf: 1666324 bytes, checksum: 772ebcce043bf01ac2d87d3d67048d44 (MD5) Previous issue date: 1986-04 / A crescente complexidade do sistema hidrotérmico brasileiro exige a adoção de uma série de simplificações para possibilitar a modelagem e viabilizar a solução do problema de determinação de estratégias ótimas de operação. Entretanto, os erros implícitos na própria representação simplificada do sistema, podem, por si só, mascarar todo o ganho proveniente de uma operação mais eficiente das usinas térmicas, justificando uma análise do problema direcionado, exclusivamente, ao parque hidráulico, que constitui-se na maior fatia do parque gerador de energia do sistema elétrico brasileiro. Este trabalho procura explorar os modelos estocásticos simplificados na obtenção de estratégias de operação de sistemas hidrelétricos interligados; analisando principalmente dois critérios de operação e mostrando as consequências, sobre diferentes aspectos, especialmente no que diz respeito aos efeitos sobre o intercâmbio. Comumente, em estudos dessa natureza, utiliza-se técnicas matemáticas de otimização dentre as quais a Programação Dinâmica tem sido reconhecida como das mais poderosas e eficazes. Entretanto, neste trabalho, em função dos critérios de operação adotados; optou-se por uma solução analítica, que numericamente corresponde à formulação por Programação Dinâmica Estocástica, onde o horizonte de planejamento é constituído por um único período. Os critérios analisados podem ser considerados uma consequência da própria operação interligada, onde procura-se tirar proveito das diversidades hidrológicas entre regiões. O primeiro critério visa minimizar o valor esperado da soma dos vertimentos em cada sistema, e o segundo procura minimizar o valor esperado da soma dos déficits em cada sistema, ambos olhando apenas para o próximo intervalo de tempo. / The increasing complexity of the Brazilian hydro-thermal electrical generation system demands the adoption of several simplifying assumptions to allow its modelling and thus permit the solution to the problem of determining its optimal operation. However, this simplified representation of the system has implicit erros which may give the wrong idea on the gains from a more efficient operation of the thermal plants. Such possibility justify a deeper analysis of the problem, considering only the hydroelectric power plants which, in Brazil, represent the largest source of power generation. This thesis explores simplified stochastic models in order to obtain optimum operation rules for interconnected hydropower systems according to two different criteria. It also presents the consequences of adopting each criterion specially in regard to the flows of energy among systems. Generally in such studies, mathematical programming techniques are used, mainly Dynamic Programming. However, in this work, a closed form solution was searched, corresponding to the Stochastic Dynamic Programming solution, with the simplification of only one stage being considered in the planning horizon. The objective functions analysed are a consequence of interconnected operation, where advantadges are taken from hydrological diversity among regions. The first criterion minimizes the expected sum of the energy overflows in each system and the second criterion minimizes the expected sum of the energy deficits in each system. ln each case, only one stage of the planning horizon is considered.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-02T13:44:23Z No. of bitstreams: 1 163582.pdf: 2110341 bytes, checksum: fab8f597e9e73c4ba2ef2eac94f3302f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T13:44:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163582.pdf: 2110341 bytes, checksum: fab8f597e9e73c4ba2ef2eac94f3302f (MD5) Previous issue date: 1986-03 / O presente trabalho versa sobre o uso da técnica de subestruturação no cálculo de frequências naturais e modos de vibração. Dois métodos de redução de graus de liberdade, através da subestruturação são apresentados: o de Guyan e o de Craig & Bampton. As acurácias desses métodos são comparadas por meio de exemplos numéricos de estruturas tipo pórtico plano, analisados através de um programa automático, que se encontra em anexo. Estes exemplos evidenciam a grande eficiência do método de Craig & Bampton, permitindo concluir que a sua adequada aplicação conduz a um excelente modelo numérico, de dimensões reduzidas, apropriado à determinação da resposta dinâmica de estruturas, no caso em que nesta se tenha a participação apenas dos primeiros modos de vibração. / The present thesis deals with substructuring in dynamic analysis of structures. Two methods for reducing degrees of freedom are presented: Guyan method and Craig & Bampton method. Example problems of plane frame structures are presented to illustrate and to compare the accuracy of theses methods. The analysis of these structures is done through the computer program annexed at the end of this thesis. These example problems show the great efficience of the Craig & Bampton method, allowing to conclude that its adequate aplication leads to an excellent numerical model, with small dimensions, suitable for determinating the dynamic response of structures, in the case that its response has the participation of only the first vibrations mode.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T12:41:11Z No. of bitstreams: 1 164656.pdf: 1645788 bytes, checksum: 7c91beda92ec9d7528df9fdcb0972155 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T12:41:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164656.pdf: 1645788 bytes, checksum: 7c91beda92ec9d7528df9fdcb0972155 (MD5) Previous issue date: 1986-12 / Relatam-se os ensaios dinâmicos de vigas à flexão e de cilindros a compressão diametral, para dois tipos de solo-cimento: misturas de solo laterítico-cimento e de solo saprolítico-cimento. Estuda-se e correlaciona-se a vida de fadiga com a tensão à tração, níveis de tensões e deformação elástica. Faz-se uma análise e comparação dos resultados para as duas misturas usadas e para os dois tipos de ensaios empregados. Aplica-se os resultados numa simulação do comportamento estrutural de um pavimento com base de solo-cimento. Fazem-se comentários as sugestões de pesquisas para o melhor conhecimento do comportamento a fadiga de misturas de solo-cimento e a obtenção de outras evidências experimentais das limitações do atual procedimento de dosagem quando aplicados aos solos tropicais. / This research work deals with repeated-load for flexural test and indirect tensile test, for two differents tipes of soil-cement: lateritic soil-cement mixture and saprolitic soil-cement mixture. Fatigue curves, in terms of stress, strain and stress level, were developed for the two stabilized materials, of each repeated load-test. A comparision was made, of the effects in resistence and fatigue’s life, between flexural test and indirect tensile test, and between lateritic soil-cement mixture and saprolitic soil-cement mixture. The results of this investigation were applied to a computational simulation, to represent the structural behaviour of a paviment with a soil-cement base. Finally, comments and suggestions are made to improve the knowledge of soil-cement mixtures made with saprolitic or lateric soil.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T13:00:04Z No. of bitstreams: 1 164560.pdf: 1589342 bytes, checksum: c26877f1d5febb0c9a8877f3865287c4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T13:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164560.pdf: 1589342 bytes, checksum: c26877f1d5febb0c9a8877f3865287c4 (MD5) Previous issue date: 1986-08 / O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento de estruturas de superfície que apresentam trincas não-passantes, isto é, ao longo da espessura, utilizando elementos finitos degenerados tridimensionais quadráticos em conjunto com elementos escalares que simulam a fratura. Na análise efetuada em regime linear elástico, obtém-se como resposta o fator de intensidade de tensões KI. Em regime não linear elasto-plástico calcula-se a taxa de energia potencial dissipada na fratura, conhecida como integral-J. Em ambos os casos a abertura da trinca é avaliada. Apresentam-se as hipóteses da formulação utilizada e os aspectos gerais da implementação computacional. Alguns exemplos são discutidos e comparados com outras soluções. Comentam-se finalmente as vantagens do modelo utilizado, limitações e desenvolvimento. / The purpose of this work is to analyse the behaviour of surface structures with part-through surface crack. The structure is modeled using degenerated tri-dimensional quadratic finite elements in conjuntion with line-spring elements for crack simulation. The analysis is performed considering linear elasticity resulting in the avaluation of the stress intensity factor KI. For the non linear elasto-plastic case, the release rate potential energy in the crack, known as J-integral is evaluated. ln both cases, the crack opening displacements (C.O.D.) are calculated. The hipothesis and formulations are presented, as well as the general aspects of the computational implementation. Some exemples are discussed and results compared with other solutions. This work ends with a discussion of these advantages and limitations of the studied model and further developments.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T13:55:54Z No. of bitstreams: 1 164552.pdf: 1499385 bytes, checksum: 563759923d844f8942e486fb8ff6ecd1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T13:55:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 164552.pdf: 1499385 bytes, checksum: 563759923d844f8942e486fb8ff6ecd1 (MD5) Previous issue date: 1986-11 / Estuda-se, neste trabalho, o método combinado elementos finitos - matriz de transferência. A principal vantagem do método é a de permitir uma redução na ordem das matrizes obtidas na análise, possibilitando o uso de computadores de pouca quantidade de memória RAM. Este método foi utilizado na análise estática de placas retangulares isotrópicas totalmente engastadas no contorno. São desenvolvidos os fundamentos teóricos do método para problemas de flexão de placas e são mostrados alguns resultados de exemplos numéricos destes problemas. Para aplicação do método, desenvolveu-se um programa automático em um microcomputador de 8 bits. Os resultados concordam com os obtidos no método dos elementos finitos, adotando-se precisão dupla para as variáveis do programa, caso contrário ocorre uma degeneração dos resultados, devido a erros de arredondamento, à medida que cresce o número de faixas no modelo do método combinado. / This work deals with the combined finite element-transfer matrix method. The main advantage of this method is to reduce the size of matrices envolved in the analysis which is useful in microcomputers with little RAM memory. Herein this method is used for static analysis of isotropic retangular plates with all edges clamped. The theoretical fundamentals of the method are developed for plate bending and some numerical results of the problem are presented. A code for 8 bit microcomputer was developed. Using double precision for the computer variables, the numerical results of the present formulation agree with those obtained by the finite element method. In simple precision there is a degeneracy in the accuracy due to round off errors with increasing the strips of combined method.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T14:32:15Z No. of bitstreams: 1 163481.pdf: 2348965 bytes, checksum: 069ee4890b46ae637c36aec3631282d9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T14:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163481.pdf: 2348965 bytes, checksum: 069ee4890b46ae637c36aec3631282d9 (MD5) Previous issue date: 1986-02 / Este trabalho apresenta o resultado de uma série de provas de carga ''in situ'' com placas circulares de pequeno diâmetro, enterradas a pequenas profundidades, buscando observar a influência do diâmetro e profundidade da placa e diâmetro da escavação sobre a capacidade de carga ao arrancamento. Objetivou-se também testar a validade da aplicabilidade de alguns métodos teóricos aos solos tropicais uma vez que eles foram desenvolvidos em solos de clima e formação diferentes. / This report presents the results of a set of in situ tests with small depth, circular plates, buried at shallow embedment, searching for the influence of the diameter and dept of the plate and diameter of the pit on the uplift load carrying capacity. It was also aimed to test the feasibility of some theoretical methods on tropical soils since they were developed in soils from different climate and formation.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-03-05T16:24:35Z No. of bitstreams: 1 163666.pdf: 3023613 bytes, checksum: 3821963ab4492aabc0bd86436a24e753 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T16:24:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 163666.pdf: 3023613 bytes, checksum: 3821963ab4492aabc0bd86436a24e753 (MD5) Previous issue date: 1986-05 / Neste trabalho, além de uma revisão bibliográfica extensiva, estudou-se a percolação da água em alguns casos de taludes em solos residuais de regiões tropicais, tendo-se valido de um programa de elementos finitos para obtenção de redes de fluxo. Observou-se a influência de dispositivos de drenagem no rebaixamento do nível freático e na melhoria da influência das forças de percolação, trazendo uma mudança para uma condição mais favorável à estabilidade. Verificou-se que as redes de fluxo são uma ferramenta eficaz para se chegar ao melhor projeto de sistemas de drenagem interna. / This dissertation comprises an extensive literature review and a study of groundwater flow in some typical cases of slopes of residual and saprolitic soils in tropical regions, using a finite element program to obtain flow nets. The influence of internal drainage systems on the drawdown of the groundwater level and the reduction of the influence of seepage flow and its change to a more favorable configuration to the stability was studied. It was found that flow nets are an excellent tool for the design of internal drainage systems.