Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-15T14:11:41Z No. of bitstreams: 1 171621.pdf: 1671521 bytes, checksum: 2ea12ed0e8d4a73f0471a357970e6b46 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T14:11:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 171621.pdf: 1671521 bytes, checksum: 2ea12ed0e8d4a73f0471a357970e6b46 (MD5) Previous issue date: 1990-09 / Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e a implementação do cálculo de sensibilidades à mudança de forma com a aplicação do Método dos Elementos de Contorno (M.E.C.) e a verificação de sua aplicação à otimização de forma. É desenvolvido um método de cálculo das sensibilidades em que é derivada a equação fundamental do M.E.C. já discretizada. As sensibilidades das forças de superfície e deslocamentos no contorno são as novas incógnitas. Estas são obtidas através da resolução de um sistema de equações lineares que apresenta a mesma matriz de coeficientes do problema analisado pelo M.E.C.. Porém, para cada parâmetro em relação ao qual se deseja calcular as sensibilidades é obtido um novo termo independente. Com estes resultados conhecidos podem ser calculadas também as sensibilidades das tensões. As implementações efetuadas utilizam o elemento constante no caso do problema de torção de barras prismáticas e o elemento linear para a elasticidade plana. Neste último caso foram desenvolvidas e implementadas técnicas para a análise de sensibilidades de estruturas simétricas e de regiões infinitas, sendo que também é possível a análise de estruturas em que as sensibilidades das incógnitas prescritas não são nulas. Através de exemplos, verifica-se a convergência e a precisão do método e depois de ter se adotado um algoritmo de otimização, verifica-se também a aplicabilidade deste método à otimização de forma. / This work aims at the development of shape sensitivity analysis with the application of the Boundary Element Method (B.E.M.) and its use in the shape design optimization. A shape sensitivity procedure is developed in wich the standard discretized version of the boundary integral equation is differentiated. The sensitivities of the surface tractions and displacements are the new unknowns. They are computed by the solution of a system of linear equations that presents the same coeficient matrix of the original B.E.M. problem. The sensitivities for each design parameter are computed after the formation of the respective new right-hand-side term. With these results the stress sensitivities can also be calculated. The implementation uses constant elements in the case of torsion of prismatic bars and linear ones for plane elasticity. In the latter, special techniques for shape sensitivity analysis of symmetric structures and infinite regions were developed. It is also possible to analise structures where the sensitivities of the prescribed unknowns are not null. In a series of examples the convergence and precision of the method is verified. In adition, the applicability of the method is also tested through the adoption of a simple optimization algorithm.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-15T17:00:57Z No. of bitstreams: 1 171278.pdf: 3107009 bytes, checksum: 3ee2229538786ed426946a6302cf95f1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T17:00:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 171278.pdf: 3107009 bytes, checksum: 3ee2229538786ed426946a6302cf95f1 (MD5) Previous issue date: 1990-03 / O presente trabalho objetiva o estudo da utiIização de dispositivos redutores do deslocamento lateral de topo de sistemas estruturais de contraventamento de edifícios altos submetidos a carregamentos laterais de vento. Visando aferir a influência da variação deste carregamento com a posição ótima de colocação dos "OUTRIGGERS", adota-se um carregamento lateral com distribuição Iinear equivalente ao carregamento de vento obtido segundo as prescrições da NBR 6123, desenvolvendo-se equações que permitem a utilização de um ou vários "OUTRIGGERS", obtendo-se seus pontos de colocação, sua eficiência e sua influência na redução do momento fletor na base do sistema de contraventamento do edifício. Através de um exemplo, são feitas comparações com o comportamento de uma estrutura real e apresentadas conclusões quanto ao emprego das equações desenvolvidas. / This work aims to study the use of outriggers to reduce the sideway top displacement of tall buildings under lateral wind loading. A lateral load with equivalent linear distribution to the actual wind load is adopted and equations for one or several outriggers are developed seeking for optimum positioning and their efficiency in reducing sideway top displacements and on the reduction of core base moment are investigated. For the outriggers in their optimum locations the effect of the adopted linear distribution of loading on sideway top desplacement is evaluated in comparison with its uniform distribution counterpart. ln an example, comparisons are made for the behaviour of a real structure, and conclusions are drawn as to use the developed equations.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-15T18:47:14Z No. of bitstreams: 1 170924.pdf: 2851763 bytes, checksum: 8b2068dbf3850b5a5d1e557084a1e44a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-15T18:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 170924.pdf: 2851763 bytes, checksum: 8b2068dbf3850b5a5d1e557084a1e44a (MD5) Previous issue date: 1990-02 / Este trabalho de tese tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para otimização de leis de manobra de comportas dos circuitos de enchimento e esgotamento de eclusas de navegação, com base na Teoria da Otimização. Tendo por objetivo último a obtenção de um modelo matemático aplicável a qualquer eclusa, foi desenvolvido um modelo representativo de situações em que a aeração do escoamento pelo aqueduto não é permitida, e as comportas de controle do escoamento podem ser acionadas com qualquer velocidade, limitada a um valor máximo. O modelo tem por princípio a determinação da lei de manobra das comportas que minimiza o tempo de enchimento ou esgotamento da câmara da eclusa, sujeito às restrições devidas ao controle da cavitação, à máxima velocidade ascencional do nível d'água e a máxima velocidade de abertura ou fechamento das comportas. Utiliza-se uma técnica de linearizações sucessivas, associada à programação linear, para a resolução do problema. O modelo desenvolvido foi aplicado ao caso da Eclusa de Promissão, verificando-se a eficiência da metodologia adotada. A formulação matemática do problema também foi feita utilizando-se variáveis adimensionais. Desta forma, torna-se possível uma comparação de resultados de eclusas com características diferentes, resultando em um passo à generalização do processo de otimização. Demonstra-se ainda o interesse na utilização da Transformada de Laplace para resolução numérica da equação diferencial que representa o escoamento transitório nos aquedutos de uma eclusa. Foram verificadas vantagens em termos de eficiência, estabilidade e precisão numérica. Apresentam-se, finalmente, recomendações para a continuação de pesquisas sobre o assunto. Um dos intuitos é a obtenção de dados para elaboração de um ábaco, que possibilite a determinação da lei ótima de manobra de forma gráfica, bastando para isso o cálculo de alguns parâmetros específicos de cada eclusa. / The main objective of this thesis is the development of a new method for the optimization of navigation lock aqueduct control gate operation rules, using numerical methods taken from Operations Research. As a component step for the obtention of a general model, a simplified model corresponding to no air inception and variable speed gate operation was developped. The simplified model has the objective of determining the optimal gate operation rule which minimizes total lock filling or emptying time and satisfies the following constraints: - cavitation control no air inception; - maximum gate operation speed for opening or closure is specified; - maximum values of water level raise or drawdown velocity are specified. The technique used is the successive linearization of the problem equations and application of the Simplex Algorithm. The efficiency of this method was tested on the example of the Promiss Powerplant Navigation Lock. ln order to obtain more general conclusions and a comparison between different locks, a formulation using dimensionless variables was also proposed and developped. For the purpose of integrating numericalIy the equation of the surges, the use of a Laplace Transform technique was found to be highly accurate, efficient and stable. Finally, a number of recommendations are presented for future research work. One of the objectives is the establishment of simple relationships between optimal gate operation rules and lock characteristics.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T13:21:38Z No. of bitstreams: 1 170920.pdf: 1657897 bytes, checksum: d28f177fc2a4f63d5fe3a385c5ccac91 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T13:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 170920.pdf: 1657897 bytes, checksum: d28f177fc2a4f63d5fe3a385c5ccac91 (MD5) Previous issue date: 1990-03 / Este trabalho objetiva sistematizar informações sobre níveis de vibrações para o conforto humano em edifícios altos sob a ação lateral do vento. Baseado em pesquisa bibliográfica foram sistematizados três métodos para a fixação dos limites máximos recomendáveis. Dentre a variedade de métodos para a obtenção da carga de vento, determinaram-se em uma análise de um projeto estrutural real os resultados do método de Davenport, dos métodos sugeridos pela norma brasileira (NB-1623), ou seja, o método simplificado e o método discreto desta norma e de um modelo dinâmico consistente para posterior obtenção dos níveis de vibrações para o conforto humano. Nesta análise verificou-se uma variação significativa nos resultados do método de Davenport em comparação com os demais métodos. A escolha do método de obtenção da carga de vento, entre os apresentados, teve pouca interferência na verificação do conforto humano, já que os seus resultados posicionaram a estrutura na mesma zona de conforto. Em relação aos referidos limites recomendáveis, a sua comparação não é imediata, pois se referem a níveis de percepção distintos. Contudo, a sistematização apresentada facilita a sua utilização em projetos. / This work aims to sort informations about vibration levels for human confort in high building produced by lateral action of the wind. Based on the researched bibliography three methods for maximum recommended limits have been classified herein. Among of methods for obtaining the wind load, in the present analysis of a real structure, Davenport method, the two methods presented by the brasilian wind code (NB-6123), i.e., the simplified method and the discret method, and a consisted dynamic method have been used. The vibration levels have been obtained using those methods for posterior analysis of human confort. This analysis has shown a significant difference of the Davenport method in comparison with the others methods. The choice of a method for obtaining the wind load has shown little influence on the check of human comfort. For the presented example, all the results have located the structure in the same confort condition. The comparison of the referred limits is not straightforward, since those informations are referred to distinct perception levels. Nevertheless, the presented classification facilitates the analysis of human confort in design.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T14:06:35Z No. of bitstreams: 1 172222.pdf: 6207720 bytes, checksum: 03c2fda402d730a1322caed3f1c8082b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T14:06:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172222.pdf: 6207720 bytes, checksum: 03c2fda402d730a1322caed3f1c8082b (MD5) Previous issue date: 1990-12 / Estuda-se o comportamento de solos colapsíveis dos canais de irrigação do projeto Formoso "A", do Município de Bom Jesus da Lapa, no Estado da Bahia. Faz-se, de início, a revisão bibliográfica da ocorrência e características geotécnicas dos solos colapsíveis em geral. A seguir, analisam-se os aspectos físicos da região em causa - sua geologia, pedologia, climatologia, etc. Estas informações propiciam a explicação das características estruturais e mecânicas dos solos colapsíveis. Descrevem-se os ensaios de laboratório realizados no CEPED, Bahia, e na COPPE/UFRJ, e faz-se a análise crítica dos mesmos. Apresentam-se as soluções de engenharia para a construção do canal atendendo às condições de solo e clima. Apresentam-se conclusões quanto à obra em causa e ao problema da colapsibilidade dos solos em geral. / A study of the geotechnical characteristics of collapsible soils from the irrigation channels of Formoso "A" project, Bom Jesus da Lapa country, State of Bahia, is presented. A bibliographic survey on collapsible soils and their characterisation is made at first. Then, physical aspects of the region - geology, pedological types of soils, climate, etc. - are described. This kind of information helps to understand structural features and mechanical properties of collapsible soils under study. Laboratory testing was performed at CEPED, Bahia, and at COPPE/UFRJ. A critical analysis of testing results is presented. Engineering solutions for the channel construction with regard to these soils and climate are shown. Conclusions refer both to the construction features and to collapsible soils characteristics.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T16:57:52Z No. of bitstreams: 1 171838.pdf: 4198682 bytes, checksum: cae14a97d1cd3329993fde35a6bc6dd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T16:57:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 171838.pdf: 4198682 bytes, checksum: cae14a97d1cd3329993fde35a6bc6dd6 (MD5) Previous issue date: 1990-10 / Dois tipos de estruturas, diferenciadas pelo número de juntas internas, foram confeccionadas em laboratório e a partir destes protótipos foram projetados e construídos modelo reduzidos de acordo com a Teoria da Semelhança. Estes modelos foram confeccionados com diversos materiais e em distintas escalas geométricas. Estas variações do tipo de material e de geometria nos modelos, foram realizadas para verificar as suas influências no parâmetro adimensional: taxa de amortecimento. Observa-se que, para as estruturas estudadas, a taxa de amortecimento depende fortemente do material empregado na sua confecção, sendo praticamente independente da geometria ou número de juntas. É bom ressaltar entretanto, que as estruturas ensaiadas possuem comportamento linear e devido às pequenas amplitudes de deslocamento, nenhuma preocupação houve em realizar um controle do nível de tensões nas juntas. / Two types of structures were fabricated in laboratory, and for these prototypes, reduced scale models were designed and constructed according to the structural elastic similitude conditions. These models were fabricated with different materials and geometric scales, and the number of joints in these two types of structures were modified. These variations in the models were imposed so as to verify their influence on the non-dimensional parameter: damping factors. It was observed that for the studied structures, the damping factors depend strongly on the material used in their fabrication. It is good to notice however, that all the tested structures have linear behaviour and no attempt was made to control the stress level in the joints.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T17:48:03Z No. of bitstreams: 1 171083.pdf: 2213933 bytes, checksum: 27b49dbd0fa0911b751d4cbc9c10ae1c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T17:48:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 171083.pdf: 2213933 bytes, checksum: 27b49dbd0fa0911b751d4cbc9c10ae1c (MD5) Previous issue date: 1990-04 / O presente trabalho estuda o comportamento dinâmico de linhas de ancoragem em mar aberto em lâminas de água profundas. Inicialmente são apresentadas as duas metodologias adotadas para o cálculo da resposta dinâmica, baseadas na integração das equações no domínio do tempo e no domínio da frequência, e procedimentos para a determinação dos danos causados por fadiga. Estudos paramétricos foram efetuados para a avaliação da influência das não linearidades inerentes ao problema e, com a finalidade de demonstrar a aplicabilidade dos conceitos contidos no trabalho, foram realizadas aplicações numéricas, cujos resultados são apresentados e comentados. / This work deals with the dynamic behaviour of mooring lines at deep water on open sea. Initially are shown two dynamic response calculations approaches, based on the problem solution in the time domain and frequency domain, and procedures for fatigue damage determination. Parametric studies were carried out for problem non-linearities accounting. Numerical examples are presented and discussed at the end of the work to demonstrate the presented procedures.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T18:27:41Z No. of bitstreams: 1 172202.pdf: 2067953 bytes, checksum: 14b28a8909a0be469dfa5a5948915128 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T18:27:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 172202.pdf: 2067953 bytes, checksum: 14b28a8909a0be469dfa5a5948915128 (MD5) Previous issue date: 1990-11 / O objetivo do presente trabalho é estudar a importância da consideração da sequência de carregamento e construção, na análise de edifícios, bem como as formas de melhor simular esta sequência. Com esta finalidade foi desenvolvido um programa de computador, baseado no método dos deslocamentos, que efetua a análise tanto pelo procedimento convencional como pelo procedimento incremental construtivo. Este último permite a obtenção não apenas dos esforços finais como também dos desenvolvidos durante uma determinada etapa de construção, podendo-se reproduzir os efeitos do processo de escoramento e da construção das alvenarias ou ainda efetuar a pesquisa dos esforços extremos, entre outras facilidades. Através dos exemplos analisados foi possível comprovar que o procedimento convencional de análise conduz a resultados pouco confiáveis, sendo portanto o procedimento incremental indispensável para que se aproxime às reais condições a que as estruturas são submetidas. / The study of the significance of the consideration of loading and construction sequences in building analysis is the aim of this work. In order to reach this objective a computer program, based on the displacement method, was developed. This program performs the analyses by the conventional procedure and by the incremental constructive procedure. The latter one allows computation of final stresses as well as of the stresses in any construction phase, being possible to model the shoring process, the masonry construction and the research of the maximum and minimum stresses, among other facilities. The presented numerical examples have shown that the conventional procedure does not give good results, being therefore important to use the incremental constructive procedure to obtain a reliable simulation of the real conditions to which structures are submitted.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-16T18:57:36Z No. of bitstreams: 1 171294.pdf: 2064025 bytes, checksum: 8095803a83dd5811bbeb545ded9855b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T18:57:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 171294.pdf: 2064025 bytes, checksum: 8095803a83dd5811bbeb545ded9855b6 (MD5) Previous issue date: 1990-06 / Este trabalho apresenta um estudo experimental e uma proposta de modificações em um programa de computador para avaliar a resistência ao esforço cortante de peças de C.A. de seção transversal circular vazada e armadura longitudinal uniformemente distribuída no perímetro. Foram ensaiadas quatro peças, divididas em dois grupos conforme a taxa de armadura transversal. Neles, a variável principal foi o esforço normal de compressão. Com base nos resultados desses ensaios apresenta-se uma modificação nas expressões propostas por Y. Nagato para o cálculo do esforço cortante resistente em peças de C.A. de seção transversal circular cheia, de modo a adaptá-las para peças de seção vazada. Devido ao pequeno número de ensaios realizados, a modificação proposta deve servir apenas como indicativo para pesquisas futuras. / This work presents an experimental study and suggestion for modifications in a computer program on the shear strength of reinforced concrete members with hollow circular cross-section and longitudinal reinforcement uniformly distributed along the perimeter. Four specimens were tested forming two groups according to the percentage of transverse reinforcement. In each group the main variable was the axial compression. The test results lead to the proposal of some changes in the formulae proposed by Y. Nagato for the calculation of the shear strength of reinforced concrete members with plain circular cross-section in order to fit them to hollow circular cross-section. Due to the limited number of test results the proposed changes shall serv only as a guidance for future research.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-05-17T12:34:21Z No. of bitstreams: 1 170880.pdf: 2103565 bytes, checksum: 665683caab805ca7117f322baee73239 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-17T12:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 170880.pdf: 2103565 bytes, checksum: 665683caab805ca7117f322baee73239 (MD5) Previous issue date: 1990-03 / Inicialmente é apresentado um procedimento para a obtenção da resposta em regime permanente a partir da resposta transiente para um ciclo de excitação. A resposta transiente é calculada pelo método da superposição de vetores de Ritz-Wilson. Também são apresentados procedimentos baseados na mudança de base que possibilitam a utilização do método de Ritz-Wilson no cálculo da resposta dinâmica devida a carregamentos genéricos. O objetivo final do trabalho é a utilização conjunta dos procedimentos apresentados na análise dinâmica de sistemas estruturais sujeitos a carregamentos periódicos genéricos. Exemplos numéricos são apresentados e comentados ao final do trabalho. / A procedure is presented in which the steady-state response of a structural system to a periodic excitation is computed from the transient response to a single cycle of the excitation. The superposition of Ritz-Wilson vectors is used for the transient response solution. Basis change approaches are also presented to allow the application of the Ritz-Wilson method in the solution of dynamic response due to generic load cases. The final purpose of this work is the use of both procedures in the dynamic analysis of structural systems subject to generalized periodic excitations. Some basic ideas of the classical mode superposition method as well as the Lanczos method are briefly reviewed and a set of numerical examples are presented and discussed.