Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-02T15:43:58Z No. of bitstreams: 1 160055.pdf: 1571812 bytes, checksum: 131147823061007ac0bb799b2d5b5935 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-02T15:43:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160055.pdf: 1571812 bytes, checksum: 131147823061007ac0bb799b2d5b5935 (MD5) Previous issue date: 1983-09 / O objetivo deste trabalho é a análise limite rígido-plástica de cascas de revolução submetidas a carregamento rotacionalmente simétrico. Estas cascas, de forma qualquer, são discretizadas em uma série de elementos finitos tronco-cônicos. Utiliza-se a condição de escoamento de von Mises válida para cascas "sandwich". Após a discretização por elementos finitos, o problema da análise limite se reduz a uma simples aplicação de técnicas de programação não-linear, onde a técnica de minimização sequencial sem restrições (SUMT), o método do gradiente reduzido generalizado e o método da tolerância flexível são utilizados para a aproximação estaticamente admissível e cinematicamente admissível. Limites superiores e inferiores de cargas limites são obtidos para alguns tipos de cascas: cônicas, esféricas, elipsoidais, torisféricas etc. Estes resultados são apresentados e comparados com os existentes na literatura e outros obtidos pela análise elasto-plástica incremental. / This work is concerned with rigid-plastic limit analysis of shells of revolution subject to rotationally symmetric loadings. These shells, of arbitrary shape, are discretized into a series of finite elements, each being a conical shell. The von Mises condition, valid for sandwich shells, is used. After assembling the finite elements, the limit analysis program is reduced to a simple application of the non-linear programming technique where the sequential unconstrained minimization technique (SUMT), the generalized reduced gradient method and the tolerance flexible method are utilized for statically admissible and kinematically admissible approaches. Therefore, upper bounds and lower bounds of the collapse loads are found for some problems: conical, spherical, ellipsoidal, torispherical shells etc. These numerical results are illustrated and compared with existing ones described in the literature and others provided from elastic-plastic analysis.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T12:17:40Z No. of bitstreams: 1 160135.pdf: 3036743 bytes, checksum: 49e4fcbabc421f9ec16e33acaaa07fa1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T12:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160135.pdf: 3036743 bytes, checksum: 49e4fcbabc421f9ec16e33acaaa07fa1 (MD5) Previous issue date: 1983-09 / Esta tese tem como principal objetivo avaliar as potencialidades do uso de séries parciais para a análise de frequência de cheias. Em particular, os estudos são dirigidos para a estimação de vazões com tempos de recorrência muito elevados. Inicialmente, comparam-se as principais propriedades das séries parciais com as das séries de máximos anuais correspondentes, tomando-se como base os registros de vazões médias diárias de 29 postos fluviométricos da bacia do rio Doce. A partir destas séries, são verificadas as principais hipóteses subjacentes aos modelos de séries parciais mais comuns. É efetuada uma comparação direta entre os desempenhos dos métodos de séries parciais e os de máximos anuais na previsão de vazões com grandes tempos de recorrência. Para tanto, é utilizado um grande número de séries sintéticas de vazões médias diárias, geradas a partir de modelos estocásticos. Finalmente, avalia-se a eficiência dos testes de adequação de ajuste, no tocante a escolha da distribuição de probabilidades mais apropriada para a estimação de vazões extremas. / The main purpose of this work is to evaluate the possibilities of the use of the Partial Duration Series (peaks over a treshold methods, POT) to estimate flood peaks with very high return periods. Initially, the mean daily flow records of 29 gauging stations of the Rio Doce basin are used as a tool to verify the major assumptions of the POT methods. After that, the elementary properties of the Partial Series are compared to those of the correspondent Annual Maximum Series. In order to compare the POT estimates of the T-year return period flood with the Annual Maximum estimates, synthetic hydroraphs, obtained by stochastic models, are used. That synthetic series are used as a basis to evaluate the eficiency of the goodness of fit index to selecting a probability distribution that best estimate floods with high return periods.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T12:56:18Z No. of bitstreams: 1 160313.pdf: 2015619 bytes, checksum: 9b9afecb1407668ea981cafe74338b0a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T12:56:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160313.pdf: 2015619 bytes, checksum: 9b9afecb1407668ea981cafe74338b0a (MD5) Previous issue date: 1983-12 / Este trabalho consiste na análise estática-linear de estruturas planas com elementos prismáticos de paredes delgadas, a que anexa-se um programa computacional para uso em projetos. Considera-se o empenamento da seção transversal das peças estruturais como um novo tipo de grau de liberdade da mesma. A este deslocamento associa-se um esforço correspondente - o bimomento. Discute-se esse esforço como um hiperestático a mais, obtendo-se as relações necessárias para a instituição das equações do método de análise. Três exemplos foram estudados. O primeiro - viga biengastada - foi comparado com os resultados conhecidos da teoria de tal peça. Nos outros dois - grelha e pórtico plano - os esforços e as tensões foram confrontados com os resultados obtidos no método de análise que admite peças com comportamento plano das seções transversais. / This work consists in the linear static analysis of plane structures composed of thin-walled prismatic members. A computer program for design use was developed. The warping of the cross section is considered as a new degree-of-freedom and the corresponding action is the bimoment. Considering this force as a new redundant force, the necessary relations to set up the equations of the method of analysis are derived. Three examples were analised. The first one - fixed-end beam - was compared with known results of this beam theory. ln the other two examples - grid and plane frame - the internal forces and the stresses were compared with results obtained with a method of analysis that considers members with plane behaviour of cross section.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T14:32:04Z No. of bitstreams: 1 160141.pdf: 3287875 bytes, checksum: 7331482959614fe11aaabff2e884c62a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T14:32:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160141.pdf: 3287875 bytes, checksum: 7331482959614fe11aaabff2e884c62a (MD5) Previous issue date: 1983-09 / Os custos, formas e dimensões das estruturas de qualquer projeto hidráulico são fortemente influenciados pelo valor da descarga selecionada como a "cheia de projeto". Logo, a determinação confiável das probabilidades de ocorrência de cheias na seção de projeto é uma das partes mais importantes no seu desenvolvimento. Uma metodologia bastante utilizada é a denominada análise da frequência das cheias, que possui como principal desvantagem o fato de um curto histórico de vazões limitar a precisão dos resultados. Este trabalho tem por objetivo pesquisar a adequação do uso de modelos matemáticos determinísticos para a extensão de registros fluviométricos, com a finalidade de um cálculo mais confiável das magnitudes das vazões associadas a diversos períodos de retorno. O método de análise da frequência das cheias foi aplicado a três diferentes tipos de conjuntos de dados: amostras para períodos de 30 anos de registros observados; amostras formadas pelos 10 anos iniciais observados; e amostras estendidas de 30 anos, obtidas pela aplicação de um modelo determinístico nos conjuntos dos 10 anos iniciais de observação. A comparação dos resultados obtidos para os diferentes conjuntos de amostras com os valores "verdadeiros" das cheias associadas a vários períodos de recorrência indicam a validade da metodologia proposta. / The costs, shapes and dimensions of the structures involved in any hydraulic project are strongly influenced by the selected "design flood" value. Thus, a reliable determination of the flood frequency at the project site is one of the most important requirements in its development. The well-known methodology called flood frequency analysis has the inconvenient of limiting the results precision, when applied to a short period of historical data. The main objective of this work is to analyze the use of deterministic mathematical models for the extension of the available observed values, in order to obtain a more precise evaluation of the magnitude of flows associated with several return periods. The flood frequency analysis was applied to three different types of data sets: samples of 30 years of observed records; samples composed by the first 10 years of theses records; and extended 30 year samples, obtained by the application of a deterministic model to the sets of the first 10 years of observed records. The comparison of the results obtained for the different types of data sets with the "real" flood values associated to several recurrence intervals indicates the validity of the proposed methodology.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T15:40:01Z No. of bitstreams: 1 158091.pdf: 2865402 bytes, checksum: 3068b27bf9395f1f309c58640c604453 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T15:40:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 158091.pdf: 2865402 bytes, checksum: 3068b27bf9395f1f309c58640c604453 (MD5) Previous issue date: 1983-02 / A partir do teorema da reciprocidade de Betti ou da aplicação do método dos resíduos ponderados e, adotando-se a solução fundamental de Kelvin, obtém-se a equação integral de contorno, a qual é discretizada, para implementação numérico-computacional, utilizando-se elementos isoparamétricos lineares. Aplicando-se a equação integral discretizada nos pontos nodais do contorno, obtém-se um sistema de equações lineares cujas incógnitas são deslocamentos e/ou forças de superfície do contorno. Considera-se a problemática da descontinuidade do campo de forças de superfície, introduzindo-se equações adicionais obtidas das propriedades dos invariantes elásticos para os casos de pontos angulosos com apenas deslocamentos prescritos. Para forças de massa provenientes de um campo gravitacional fixo, utiliza-se duas formulações para transformação das integrais de domínio em integrais de superfície. Desenvolve-se uma formulação que pode considerar o domínio dividido em sub-regiões alinhadas. Efetua-se algumas aplicações para obtenção de resultados numéricos e avaliação da performance da formulação desenvolvida. / Starting from Betti's reciprocity theorem or from the application of the weighted residual method and using Kelvin's fundamental solution, a boundary integral equation is obtained, which is discretized, for computational implementation, using isoparametric linear elements. Applying the discretized integral equation at the boundary nodal points, a system of linear equations is obtained, having boundary displacements and/or tractions as unknowns. The traction discontinuity problem is considered by introducing addicional equations obtained from the elastic invariant properties, for the cases of corner points with prescribed displacements only. For body forces arising from a fixed gravitational field, two formulations are utilized for transforming the domain integrals into boundary integrals. A formulation which can consider a domain divided into aligned sub-regions is derived. Some applications are performed in order to obtain numerical results and to evaluate the performance of the formulation developed.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-03T16:18:47Z No. of bitstreams: 1 158081.pdf: 13445219 bytes, checksum: 28e4e29de56ca9f360f9d292610831e0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-03T16:18:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 158081.pdf: 13445219 bytes, checksum: 28e4e29de56ca9f360f9d292610831e0 (MD5) Previous issue date: 1983-01 / O presente trabalho tem como objetivo determinar orientação conveniente no projeto de placas com ângulos reentrantes, com diversas condições de contorno, executadas em concreto armado. Foi feito um estudo da influência da relação de lados no comportamento geral dos esforços, assim como estudamos os casos de placas com chanfro variável, e contorno serrilhado. Na análise, foi utilizado o método dos elementos finitos através dos programas "LORANE", com um elemento retangular não-conforme, com quatro nós e doze descolamentos nodais, e "STAP", com um elemento retangular isoparamétrico. / This paper aims to determine an adequate orientation in the design of plates with re-entrant angles, with various boundary conditions, which were made of reinforced concrete. A study made of the relation of the sides in the general behaviour of the efforts, and examples of plates with variable bevel, and serrated boundary were also studied. In the analysis, the finite element method was employed, using the "LORANE" programs, with a non-conforming rectangular finite element, presenting four nodes and twelve nodal displacements, and "STAP", with an isoparametric rectangular element.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-04T14:36:36Z No. of bitstreams: 1 159020.pdf: 1927029 bytes, checksum: a2e41d2323aba55a994b78b231d3595f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-04T14:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159020.pdf: 1927029 bytes, checksum: a2e41d2323aba55a994b78b231d3595f (MD5) Previous issue date: 1983-03 / Uma análise da carga crítica e da sensibilidade a imperfeições de cascas cilíndricas enrijecidas por anéis sob pressão externa é aqui apresentada. A sensibilidade a imperfeições é avaliada em função do comportamento pós-crítico inicial da estrutura, determinado através da Teoria Geral da Estabilidade devida a Koiter. O estudo é restrito aos casos onde os enrijecedores são de tal modo espaçados que o colapso local da casca é predominante. Os enrijecedores são esbeltos e igualmente espaçados e leva-se em conta o efeito da rigidez torsional e flexional dos mesmos sobre o comportamento da estrutura. É desenvolvido um estudo paramétrico com a finalidade de determinar a influência dos parâmetros geométricos, tanto da casca quanto dos anéis, sobre a carga crítica e a sensibilidade a imperfeições. A boa correlação entre resultados experimentais relatados na literatura, recomendações de normas e os resultados teóricos aqui obtidos parecem indicar que estes últimos podem ser usados com segurança no dimensionamento destas estruturas, constituindo em certos casos paramétricos uma base para futuras recomendações de projeto. / An analysis of the buckling load and the imperfection-sensitivity of ring stiffened cylinders under external pressure is presented. Koiter's general post-buckling theory provides the basis to estimate the imperfection-sensitivity by relating it to the initial post-buckling behavior of the perfect structure. Attention is restricted to cases in which the stiffeners are sufficiently widely spaced for local buckling to be the predominant mode. The stiffeners are light and equally spaced and their bending and torsional stiffness are taken into account. A parametric study was developed and the effect of shell and ring geometric parameters on the buckling load and imperfection-sensitivity was evaluated. Theoretical predictions are compared with available test results and recommended design curves and it is shown that the results here obtained are in good agreement with experimental results. The presented theoretical approach could serve then as a guideline for adequated choice of geometric parameters for design.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-04T15:56:15Z No. of bitstreams: 1 159231.pdf: 1382971 bytes, checksum: 0da74d84ce55b50e663888db97aa6407 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-04T15:56:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 159231.pdf: 1382971 bytes, checksum: 0da74d84ce55b50e663888db97aa6407 (MD5) Previous issue date: 1983-03 / Avaliam-se neste trabalho, as principais características numéricas dos algoritmos de integração direta para a análise dinâmica não-linear pelo Método dos Elementos Finitos. Este estudo inclui o Método de Newmark e Diferença Central. Analisa-se também o tratamento das parcelas não-lineares como pseudo-forças. Alguns procedimentos iterativos para a verificação de equilíbrio dinâmico e estabilidade dos algoritmos, baseados no conceito de conservação de energia, são examinados e confrontados com os critérios usualmente implementados. Diversos resultados são apresentados e discutidos, com a finalidade de se fornecer subsídios para as análises de problemas práticos da engenharia. / ln this work we study numerical aspects of direct integration algorithms for non-linear dynamic analysis by the Finite Element Method. Included here are the Newmark Method, the Central Difference Method and also the treatment of the non-linear terms as pseudo-forces. Some criteria based on energy conservation concepts which are used to check both the dynamic equilibrium and algorithm stability are examined and compared with criteria usually employed. Numerical results are presented and discussed in order to provide practical guidelines to the analysis of engineering problems.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-04T16:38:19Z No. of bitstreams: 1 160041.pdf: 2796191 bytes, checksum: 8564e863625d59cc312c463ce3bc18e4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-04T16:38:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 160041.pdf: 2796191 bytes, checksum: 8564e863625d59cc312c463ce3bc18e4 (MD5) Previous issue date: 1983-08 / Nos problemas que envolvem a interação de diversos meios, é vantajoso tratar as regiões de características diferentes através de algoritmos implícitos e explícitos simultaneamente. O objetivo do presente trabalho é estudar um algoritmo misto de integração no tempo das equações gerais da dinâmica, aplicado a problemas não-lineares. A integração explícita é efetuada pelo Método da Diferença Central, enquanto que a implícita, pelo Operador de Newmark. A análise é dirigida a sistemas rígido-flexíveis, tais como os associados a problemas de interação solo-fluido-estrutura. Nos casos de interação fluido-estrutura, examina-se a possibilidade de se desprezar a contribuição da rigidez do domínio fluido. Utilizam-se elementos finitos isoparamétricos de variado número de pontos nodais. As matrizes de massa são do tipo discreta e agrupada a partir da matriz de massa consistente. Alguns exemplos são apresentados e seus resultados comparados com os procedimentos usuais. / In the analysis of interaction problems is advantageous to treat each region by implicit or explicit algorithms implemented in the same computational program. The objective of the present work is to study a mixed time integration algorithm applied to non-linear problems. The explicit integration is obtained by the Central Difference Method, while the implicit uses the Newmark Operator. Rigid-flexible systems, as soil-fluid-structures problems, are analysed. In the fluid-structure interaction, the stiffness contribution of fluid domains is disconsidered in order to improve the efficienty of a full implicit algorithm Isoparametric finite elements with variable nodal points are used. Lumped or diagonal mass matrix based in the consistent mass matrix are utilized. Some examples are presented and the results are obtained by implicit, explicit and implicit-explicit analysis.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2018-01-04T17:26:05Z No. of bitstreams: 1 158105.pdf: 3580579 bytes, checksum: 88c238ca3c961ba5a74de0eabee6e18c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-04T17:26:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 158105.pdf: 3580579 bytes, checksum: 88c238ca3c961ba5a74de0eabee6e18c (MD5) Previous issue date: 1983-02 / O presente trabalho tem por objetivo a verificação experimental da solução teórica apresentada em [1] para o cálculo dos efeitos da retração em peças de concreto armado (tensões no concreto e na armadura e curvatura da peça). Com esse objetivo foram confeccionadas sete peças, todas com as mesmas dimensões, sendo duas não armadas e as outras cinco armadas, tendo como parâmetros variáveis a porcentagem de armadura e sua distribuição na seção transversal. Confeccionaram-se, também, corpos de prova para controle das características do concreto ao longo do tempo. Foram efetuadas medições de deformações específicas no concreto e na armadura. Com base na comparação dos resultados experimentais com resultados teóricos obtidos através da solução proposta em [1] são apresentadas algumas conclusões sobre aquela solução. / The aim of this work was to check the applicability of the solution presented in [1] for the calculation of shrinkage effects in reinforced concrete members (stresses in the concrete and in the reinforcement and curvature). For that, seven models of the same dimensions were cast. Two of them were unreinforced and five reinforced, having as variable parameters the percentage of reinforcement and its distribution in the cross-section. Standard samples were also molded in order to determine the characteristics of the concrete along the time. Strains were measured in the concrete and in the reinforcement. Based on comparisons between the experimental results and the theoretical ones derived from the solution proposed in [1], some conclusions related to that solution are presented.