Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-18T13:11:23Z No. of bitstreams: 1 2014_FabianoCamposMacedo.pdf: 3645148 bytes, checksum: 38064a4b4ef5460f562f7a5c0a555f08 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-09-26T13:28:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_FabianoCamposMacedo.pdf: 3645148 bytes, checksum: 38064a4b4ef5460f562f7a5c0a555f08 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-26T13:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_FabianoCamposMacedo.pdf: 3645148 bytes, checksum: 38064a4b4ef5460f562f7a5c0a555f08 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo estudar as solicitações térmicas axiais e circunferenciais provocadas por gradientes de temperaturas em cascas cilíndricas finas e longas. Essas estruturas quando submetidas a gradientes de temperatura, e possuindo restrições, geram tensões térmicas que devem ser consideradas na análise estrutural. A metodologia foi aplicada em tanques cilíndricos de concreto, onde se observou que tanto para o caso de produtos armazenados a quente quanto para temperatura ambiente as tensões térmicas são elevadas, podendo causar danos, tais como fissuras axiais e circunferenciais. Esta análise é realizada com comparações entre as equações analíticas desenvolvidas para condições de contorno apoiada e engastada com a solução numérica através do programa de Elementos Finitos ANSYS. No modelo numérico são realizadas análises mais complexas com a inclusão de fundo e tampa no cilindro que mostram uma significativa redução nos esforços calculados analiticamente nas bordas. Verificou-se uma precisão considerável nos resultados. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The object in this paper was study the axial and circumferential thermal stresses caused by temperature gradients in thin and long cylindrical shells. When these structures with some restrictions are subjected to temperature gradients are generated thermal stresses that must be considered in the structural analysis. The methodology was applied on cylindrical concrete tanks, where it was observed that the hot stored products and environment temperature can generate high thermal stresses that may cause damage, such as axial and circumferential cracks. This analysis was done with comparison between development analytically equations for supported and clamped boundary conditions and numerical solutions by finite element program ANSYS. The numerical model was done with more complex analyzes which include bottom and top plates in the cylinder that showed a great efforts reduction in comparison with they calculated analytically in the extremes. A considerable accuracy in the results was observed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-20T15:47:05Z No. of bitstreams: 1 2014_DavidMiguelChalcoPari.pdf: 4575756 bytes, checksum: 9fb94745d33c2740f0df6da0cf32fce7 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T13:29:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_DavidMiguelChalcoPari.pdf: 4575756 bytes, checksum: 9fb94745d33c2740f0df6da0cf32fce7 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T13:29:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_DavidMiguelChalcoPari.pdf: 4575756 bytes, checksum: 9fb94745d33c2740f0df6da0cf32fce7 (MD5) / No âmbito dos sistemas de dissipação de energia passiva para proteção sísmica de estruturas de edifícios, os dissipadores de energia metálicos têm sido comumente usados. O foco deste trabalho está em um desses dispositivos - o amortecedor ADAS (Added Damping And Stiffness). A análise das estruturas que empregam estes dispositivos requer a utilização de métodos de análise não linear. Este trabalho apresenta uma metodologia detalhada pararealizar a análise dinâmica tempo-história não linear de pórticos planos com amortecedores ADAS pelo método dos elementos finitos. Adicionalmente mostram-se: o modelo força deslocamento bilinear para o comportamento não linear histerético do dispositivo ADAS, o algoritmo return-mapping para integrar este modelo bilinear e a idealização em elementos finitos do dispositivo ADAS. Na metodologia proposta são utilizados conjuntamente o método de Newmark, o método de Newton-Raphson e o algoritmo return-mapping para obtera resposta da estrutura ao longo do tempo.A implementação computacional desta metodologia se materializa com a criação de um programa computacional capaz de realizar a análise acima mencionada. A eficiência da metodologia proposta e a validade do programa criado são avaliadas por meio de dois exemplos académicos, nos quais se comparam os resultados das análises com os do programa de computador SAP2000. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Within the framework of passive energy dissipation systems for seismic protection of building structures, the metallic yield dampers have been commonly used. The focus of this study is on one of these devices - the ADAS (Added Damping And Stiffness) damper. The analysis ofstructures employing these devices requires the use of nonlinear analysis methods. This study presents a detailed methodology to perform the nonlinear time-history dynamic analysis of plane frames with ADAS dampers by finite element method. In addition are presented: the bilinear force-displacement model for the hysteretic nonlinear behavior of the ADAS device, the return-mapping algorithm to integrate this bilinear model, and the finite elementide alization of the ADAS device. In the proposed methodology the Newmark method, the Newton-Raphson method and the return-mapping algorithm are used together to obtain the response of the structure over time. The computational implementation of this methodology is materialized with the creation of a computational program capable of performing the aforementioned analysis. The efficiency of this proposed methodology and the validity of the created program are evaluated by means of two academic examples, in which we compare the results of the analyses with the ones of the computer program SAP2000.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-11-20T15:56:21Z No. of bitstreams: 1 2014_JorgeDeLaRosaGonzález.pdf: 3823423 bytes, checksum: 531f609fbe108e4ed9d166a622d85bca (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-26T17:43:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JorgeDeLaRosaGonzález.pdf: 3823423 bytes, checksum: 531f609fbe108e4ed9d166a622d85bca (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T17:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JorgeDeLaRosaGonzález.pdf: 3823423 bytes, checksum: 531f609fbe108e4ed9d166a622d85bca (MD5) / Neste trabalho estuda-se o problema da interação solo-estrutura, vinculado ao comportamento de fundações profundas tipo estaca isolada, carregadas lateralmente de forma monotônica, empregando a Modelagem Numérica e Constitutiva, a Teoria da Plasticidade e o Método dos Elementos Finitos (M.E.F). Consideram-se as principais deficiências que os métodos analíticos não têm conseguido resolver e empregam-se adequados modelos constitutivos tanto para o solo (Modelagem Geotécnica) como para as estacas (Modelagem Estrutural). Abordam-se os aspectos correspondentes ao processo de Modelagem, Calibração e Validação dos modelos propostos e tratam-se vários temas de interesse referentes às fundações profundas com o objetivo de estudar o seu comportamento. Primeiro trata-se o tema da determinação da capacidade de carga comparando o método analítico de Broms (1964) com os resultados obtidos da modelagem numérica via (M.E.F). Posteriormente realiza-se um estudo de sensibilidade aplicando o método probabilístico (FOSM), considerando os principais parâmetros geotécnicos relacionados com o comportamento tenso-deformacional de estacas carregadas lateralmente. Por último aborda-se o fenômeno da interação solo-estaca considerando o Modelo de Dano Plástico para o concreto (Concrete Damage Plasticity), conseguindo reproduzir o verdadeiro comportamento das estacas para toda a faixa de cargas ao compará-lo com provas de cargas reais. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work studies the problem of soil-structure interaction linked to the behavior of deep foundations, monotonic and laterally loaded pile, using Numerical and Constitutive Models, Theory of Plasticity and the Finite Element Method. The present research considered the major deficiencies that the analytical methods have not been able to resolve and used appropriate constitutive models for both, the soil (Geotechnical Modeling) and the pile (Structural Modeling). Aspects for the Modeling Process, Calibration and Validation of the proposed models are discussed and several issues of interest relating to deep foundations in order to improve the understanding of their behavior are studied. Firstly the load capacity is determined comparing the analytical Broms (1964) method with results of the numerical models (M.E.F). Subsequently a sensitivity study using the (FOSM) probabilistic method is performed, considering the main geotechnical parameters involved in the behavior of laterally loaded piles. Finally interaction soil-pile phenomenon is discussed considering the Damage Plasticity Model for concrete, achieving reproduce the true behavior of the piles for the entire load range when compared with lateral load test results.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-01T19:11:55Z No. of bitstreams: 1 2014_AlejandroAugustoOspinaLopez.pdf: 4341563 bytes, checksum: 8bfee1d950b9f7572999a80254f5922a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-12-02T10:47:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AlejandroAugustoOspinaLopez.pdf: 4341563 bytes, checksum: 8bfee1d950b9f7572999a80254f5922a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-02T10:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AlejandroAugustoOspinaLopez.pdf: 4341563 bytes, checksum: 8bfee1d950b9f7572999a80254f5922a (MD5) / Neste trabalho estuda-se o comportamento dinâmico de cascas cilíndricas em vibrações livres e vibrações livres considerando o acoplamento fluido-estrutura. O estudo das características dos movimentos vibratórios destas estruturas cilíndricas, onde a influência das restrições na sua vinculação e o acoplamento com o meio fluido representam parâmetros importantes para a compreensão geral dos fundamentos do seu comportamento. Tais fatores se observam nas aplicações industriais, quando se deve evitar efeitos destrutivos como a ressonância, assim como garantir o desempenho da estrutura de modo a satisfazer as exigências necessárias evitando acidentes com incidências ambientais, sociais e econômicas. As soluções analíticas para a vibração livre de cascas circulares são obtidas considerando o campo de deformações proposto pela teoria de Donnell. Foram estudadas diferentes condições de contorno, modeladas por funções de viga, sendo que os deslocamentos da superfície media são assumidos como expansões modais de funções trigonométricas. No estudo do Fluido acústico (cavidade cilíndrica) efeituou-se a solução da equação da onda mediante o método de separação de variáveis, Quanto a análise das vibrações acopladas fluido-estrutura, aplicou-se um método pseudo-acoplado, onde implementou-se um fator de massa adicional de fluido na equação de movimento. Em todas as análises realizadas, utilizou-se o software ANSYS, baseado no método numérico dos elementos finitos. Posteriormente com os resultados obtidos, procedeu-se um estudo comparativo analítico e numérico que mostra uma boa aproximação. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this paper we study the dynamic behavior of cylindrical shells in free vibration and free vibration considering the fluid-structure coupling. The study of the characteristics of vibratory movements of these cylindrical structures, including the influence of the restrictions on its binding and coupling with the fluid medium are important parameters for the general understanding of the fundamentals of their behavior. Such factors are observed in industrial applications, when to avoid destructive effects such as resonance, as well as ensure the performance of the structure in order to meet the necessary requirements avoiding accidents with environmental, social and economic implications. The analytical solutions for the free vibration of circular shells are obtained considering the strain field theory proposed by Donnell. Different boundary conditions, modeled by beam functions, and the average surface displacements are assumed to modal expansions of trigonometric function were studied. The study of acoustic fluid (cylindrical cavity) was done by the solution of the wave equation using the method of separation of variables, for the analysis of the vibrations coupled fluid-structure applied a pseudo-coupled method, which implemented a factor additional mass of fluid in the radial coordinate movement. In all analyzes, we used the ANSYS software based on numerical finite element method. After these results proceeded a comparative study between analytical and numerical data which shows a good approximation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2015-02-02T14:33:48Z No. of bitstreams: 1 2014_GelsondeSousaAlves.pdf: 3157421 bytes, checksum: eeab3b2a19a7016154bca4fa5dc72938 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-02-03T19:23:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_GelsondeSousaAlves.pdf: 3157421 bytes, checksum: eeab3b2a19a7016154bca4fa5dc72938 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-03T19:23:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_GelsondeSousaAlves.pdf: 3157421 bytes, checksum: eeab3b2a19a7016154bca4fa5dc72938 (MD5) / Esta pesquisa teve o objetivo de implementar formulações não convencionais do método dos elementos finitos (MEF) aplicado a análise estrutural em regime elástico linear. Especificamente, o método dos elementos finitos generalizados (MEFG) foi desenvolvido para simulações em domínios bidimensionais. Várias funções de enriquecimento, como as funções polinomiais, singulares e de interface, foram implementadas a fim de melhorar a aproximação dos problemas de valor de contorno com soluções suaves, singulares e descontínuas devido a diferentes interfaces de materiais. Uma técnica especial foi formulada e implementada levando em consideração a interface do material em compósitos sem a correspondência da malha de elementos finitos com o contorno dos diferentes materiais nos membros estruturais: vigas laminadas, placa com dois materiais e compósitos heterogêneos (matriz e inclusões). Assim, os resultados foram comparados com soluções analíticas e soluções pelo MEF. Os resultados mostram que melhores aproximações foram alcançadas usando o modelo proposto. A estratégia demonstrou potencial para resolver problemas com gradiente descontínuo causado pela interface material. Além disso, o método proposto atribuiu nós fictícios somente na interface, eliminando problemas comuns do MEFG convencional no momento da atribuição das condições de contorno e de mapeamento da continuidade de contorno dos elementos. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research aimed to implement non-conventional formulations of the finite element method (FEM) applied to structural analysis in linear elastic regime. Specifically, the framework of the generalized finite element method (GFEM) was developed for simulations in two-dimensional domains. Several enrichment functions such as polynomials, singular and interface functions were implemented in order to enhance the approximation of boundary values problems with smooth, singular, and discontinuous gradient solutions due interface of materials. A special technique was formulated and implemented to account the material interface in composite materials without matching the finite element mesh to the boundaries of different materials in structural members: layered beams, bi-material plates and heterogeneous composites (matrix and inclusions). Thereafter, the results were compared with analytical solutions or FEM solutions. As a result, more efficient approximations were achieved using the proposed framework. The strategy demonstrated potential for solving problems with discontinuous gradient caused by the material interface. Furthermore, the proposed method assigned only enrichment fictitious nodes at the interfaces which eliminate common issues in conventional GFEM when assigning boundary conditions and mapping boundary continuity through the elements.

Tese (doutorado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Mariana Fonseca Xavier Nunes (nanarteira@hotmail.com) on 2010-09-26T01:13:18Z No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-10-09T00:51:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-10-09T00:51:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006-Renato C+®sar Gavazza Memim.pdf: 2518063 bytes, checksum: 5ded3bc193c6f60b725c6b44ed4cfe13 (MD5) / No presente trabalho, a formulação co-rotacional foi utilizada como descrição cinemática com o objetivo de avaliar o comportamento não-linear geométrico de diversas tipologias estruturais em uma análise estática, permitindo o estudo da capacidade portante destas estruturas após a perda ou bifurcação de equilíbrio. Ao longo deste trabalho, procurou-se enfatizar os conceitos básicos da formulação co-rotacional, baseada na separação dos movimentos de corpo rígido e deformacional, visando estudar o comportamento de estruturas discretizadas com elementos finitos de treliças, vigas ou cascas. No estudo de treliças e pórticos planos, as equações de transformação que permitem a separação dos movimentos de corpo rígido e deformacional puderam ser obtidas de forma exata, considerando apenas argumentos puramente geométricos. Para o caso de pórticos espaciais e cascas, os deslocamentos deformacionais foram obtidos utilizando operadores de projeção, usados como pré e pós-processadores nas rotinas computacionais, sem a necessidade de mudanças internas em rotinas lineares de elementos finitos pré-existentes. Em função dos exemplos numéricos analisados, pode-se concluir que a formulação co-rotacional e a sua implementação computacional apresentaram, de uma forma geral, resultados com grande concordância em relação aos encontrados na literatura. Métodos indiretos como o parâmetro de rigidez CST Current Stiffness Parameter e a alteração do número de pivôs negativos da matriz de rigidez foram capazes de detectar e classificar com grande precisão a ocorrência de pontos críticos (limites ou de bifurcação) e turning points. Na resolução do sistema de equações não-lineares e obtenção das trajetórias de equilíbrio, foram implementados: o método de comprimento de arco cilíndrico, o método de Riks-Wempner (Normal Plane) e o método de Ramm (Updated Normal Plane), sendo estes métodos combinados com o método de Newton-Raphson completo. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The co-rotational formulation was used as the kinematic description to evaluate the geometrically non-linear behavior of different types of structures on a static analysis. Along the current research, it was aimed to demonstrate the basic concepts of the co-rotational approach that is based on the separation of the total motion into rigid body and deformational motion, in order to study the behavior of different types of structures modeled by truss, beam and shell finite elements. In the study of trusses and plane frames, the transformation equations which allow the splitting of the rigid body and deformational motion could be obtained in a closed form, considering only purely geometric arguments. In the study of space frames and shells, the deformational motion was obtained using projector matrices, which are brought about through the use of software utilities as pre and post-processors to the element routines. Based on the numerical examples, it could be concluded that the co-rotational approach and its numerical implementation showed excellent agreement with benchmark results found by other researchers. It was also observed that indirect methods such as the CST -Current Stiffness Parameter and the change of the number of negative pivots of the tangent stiffness matrix were able to detect and classify with great precision the existence of critical points (limit or bifurcation) and turning points. The non-linear responses of the structures were obtained by different strategies, such as the cylindrical arc-length method, the normal plane method of Riks-Wempner and the updated normal plane method of Ramm. All these three strategies were combined with the full Newton-Raphson method.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-05T16:09:09Z No. of bitstreams: 1 2009_CarlosAugustoEliasMelo.pdf: 6569262 bytes, checksum: b7df2d871c3ec53f348b985eeecd2372 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-07-08T18:11:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CarlosAugustoEliasMelo.pdf: 6569262 bytes, checksum: b7df2d871c3ec53f348b985eeecd2372 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-08T18:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CarlosAugustoEliasMelo.pdf: 6569262 bytes, checksum: b7df2d871c3ec53f348b985eeecd2372 (MD5) / Este trabalho apresenta um estudo sobre a interação comporta-reservatório sob ações sísmicas. Soluções analíticas para o campo de pressões hidrodinâmicas e modelos utilizando o método dos elementos finitos através dos programas SAP2000 e ANSYS foram desenvolvidos considerando o acoplamento entre a comporta e o reservatório. A técnica de separação de variáveis foi utilizada para a resolução da equação da onda em 3 dimensões considerando o acoplamento fluido-estrutrura. A partir das soluções analíticas obtidas e validadas através do método dos elementos finitos via ANSYS, estudou-se a influência de alguns parâmetros como a compressibilidade do fluido e a flexibilidade da estrutura. Com o objetivo de se verificar a validade e abrangência da teoria da massa adicional de Westergaard, modelos representando um vertedour real foram desenvolvidos e os resultados obtidos para a análise modal e sísmica comparados. Em uma das etapas desse estudo, fez-se uma análise progressiva da resposta sísmica da estrutura estudada considerando dois modelos diferentes: a) um modelo composto por apenas um pilar, e b) um modelo composto por 3 pilares e 2 comportas, em que a rigidez dos pilares e comportas adjacentes é considerada através do uso de molas. Em outra etapa, fez-se uma abordagem considerando a interação comporta-reservatório. Para isso, um modelo tridimensional foi desenvolvido e os resultados obtidos para uma análise sísmica considerando a teoria de Westergaard e o acoplamento comporta-reservatório foram comparados. A modelagem de um vertedouro através de cortes bidimensionais também foi desenvolvida nesta dissertação. Nesta modelagem, considerou-se uma seção horizontal passando pelos pilares, e uma seção vertical passando pela comporta. Fez-se ainda uma simplificação no corte horizontal, desconsiderando a presença dos pilares, com o objetivo de se verificar a sua influência no campo de pressões hidrodinâmicas atuante na comporta. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents a study on the interaction gate-reservoir under seismic actions. Analytical solutions for the hydrodynamic pressure field and models using finite element method through SAP2000 and ANSYS have been developed considering the coupling between the gate and the reservoir. The separation of variables technique was used to solve the wave equation in 3 dimensions taking into account the fluid-strucutre interaction. From the analytical solutions obtained and validated using the finite element method through ANSYS, the influence of some parameters such as fluid compressibility and structure flexibility was studied. In order to verify the validity and scope of the Westergaard’s added mass theory, models representing an existing gated spillway were developed and the results obtained for the modal and seismic analyses were compared. In one of the phases of this study, it was carried out a progressive analysis of the structure’s seismic response considering two different models: a) a model composed of only one pier, and b) a model composed of 3 piers 2 gates, in which the stiffness of adjacent piers and gates was considered through the use of springs. In another phase, a study considering the interaction between gate and reservoir was conducted. For that, a three dimensional model was developed and the results obtained for the seismic analysis considering effects of gate-reservoir coupling and the Westergaard’s theory were compared. Spillway modelling through two dimensional sections was also developed in this dissertation. In this modelling, it was considered a horizontal section passing through the piers, and a vertical section through the gate. It was also considered a simplification in the horizontal section, neglecting the presence of piers, in order to verify their influence in the hydrodynamic pressures field acting on the gates.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-01-09T13:26:12Z No. of bitstreams: 1 2013_NeanderBertoMendes.pdf: 17785005 bytes, checksum: f76003653e386ce7a4e43252266a2df3 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-01-10T09:56:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_NeanderBertoMendes.pdf: 17785005 bytes, checksum: f76003653e386ce7a4e43252266a2df3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-01-10T09:56:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_NeanderBertoMendes.pdf: 17785005 bytes, checksum: f76003653e386ce7a4e43252266a2df3 (MD5) / Uma barragem segura é aquela cujo desempenho satisfaça as exigências de comportamento necessárias para evitar incidentes e acidentes que se referem a aspectos estruturais, econômicos, ambientais e sociais. A barragem deve possuir estabilidade adequada para suportar com segurança os carregamentos (normais e extremos) de projeto. Dentre os eventos extremos a que uma barragem deve resistir, há o sismo. Quando a barragem vibra, a água também participa do movimento, portanto, durante a ação de um sismo, é de fundamental importância a consideração da interação dinâmica entre a estrutura e o fluido. Este trabalho apresenta respostas (deslocamentos e tensões) de uma barragem em arco com dupla curvatura (barragem Morrow Point) submetida às componentes montante, vertical e transversal, simultaneamente, de um movimento do solo (terremoto de Taft Lincoln School Tunnel) para os casos de reservatório vazio e completamente cheio. Diante da complexidade do problema, adotou-se uma metodologia progressiva, através de estudos de casos que contemplassem aspectos de interação fluido-estrutura que fossem aplicados a barragens em arco. Em todas as análises realizadas, utilizou-se o software ANSYS 11.0, baseado no método numérico dos elementos finitos. Partiu-se da geometria cilíndrica (que apresenta soluções analíticas fechadas que puderam ser comparadas com as soluções numéricas), daí para um cilindro cortado por um plano paralelo ao seu eixo (com intuito de se aproximar da geometria de uma barragem em arco), passando pelas barragens em arco cilíndrica e com simples curvatura e culminando com a barragem em arco com dupla curvatura. Respostas dinâmicas foram obtidas e validadas (ou por soluções analíticas, quando disponíveis, ou por exemplos da literatura técnica) para cada caso estudado, e os resultados obtidos, mostraram-se bem adequados (dentro das abrangência e limitações consideradas) evidenciando a validade dos procedimentos adotados. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A safe dam is one which performance meets the requirements of behavior necessary to avoid incidents and accidents that refer to structural, economical, environmental and social aspects. The dam must have adequate stability to safely support the (normal and extreme) project loads. Among the extreme events that a dam must withstand, there is the earthquake. When the dam vibrates, water also participates in the movement, therefore, during the action of an earthquake, it is basically important to consider the dynamic interaction between the structure and the fluid. This work presents responses (displacements and stresses) of an arch dam with double curvature (Morrow Point Dam) submitted to upstream, vertical and transverse components, simultaneously, of a ground motion (Taft Lincoln School Tunnel earthquake) for the cases of empty and completely full reservoir. Given the complexity of the problem, it was adopted a progressive methodology, through case studies that comtemplated aspects of fluid-structure interaction that were applied to arch dams. In all analyzes performed, it was used the software ANSYS 11.0, based on the numerical method of finite elements. It was started from the cylindrical geometry (which has closed analytical solutions that could be compared with the numerical solutions), then to a cylinder cut by a plane parallel to its axis (in order to approach the geometry of an arch dam), passing by cylindrical and simple curvature arch dams and culminating with the arch dam with double curvature. Dynamic responses were obtained and validated (or by analytical solutions, where available, or by technical literature examples) for each case studied, and the results showed to be well suited (within the scope and limitations taken into account) indicating the validity of procedures adopted.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-07T11:16:26Z No. of bitstreams: 1 2013_DanielFernandoCalvoTrejos.pdf: 7132987 bytes, checksum: 93976427813246412434153d263098c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-28T16:47:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_DanielFernandoCalvoTrejos.pdf: 7132987 bytes, checksum: 93976427813246412434153d263098c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-28T16:47:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_DanielFernandoCalvoTrejos.pdf: 7132987 bytes, checksum: 93976427813246412434153d263098c8 (MD5) / O crescimento da população, principalmente nas grandes cidades, faz que em ocasiões seja necessário construir em regiões onde predominam os solos moles de baixa capacidade de suporte, trazendo dificuldades no processo da construção. Nesses casos, é dever da engenharia proporcionar soluções que considerem o aspecto técnico e econômico, incluindo, quando é necessário, novas tecnologias que garantam o desenvolvimento satisfatório de obras tais como o caso de aterros. O uso de colunas encamisadas em geossintéticos (GEC’s) no melhoramento de solos moles, além de contribuir para drenagem de excessos de poro pressões como uma função secundária, permite um aumento na capacidade do suporte do solo, favorecendo seu uso no suporte de aterros granulares. Na construção da rodovia Presidente Dutra entre os estados de São Paulo e Rio de Janeiro, foi utilizada pela primeira vez no Brasil a técnica das GEC’s em um trecho localizado na cidade de São Jose dos Campos. Esse trecho de obra foi instrumentado e a técnica utilizada mostrou um excelente desempenho. Nesta pesquisa foi realizada uma avaliação numérica bidimensional e uma tridimensional do desempenho das GEC’s construídas na obra citada, considerando as características dos solos existentes e os dados da instrumentação instalada para o monitoramento durante e após a construção. A análise numérica foi desenvolvida com programas de computador baseados no Método dos Elementos Finitos (MEF). O objetivo foi verificar a eficiência do uso destes tipos de software em problemas similares, assim como avaliar, a partir dos resultados dos deslocamentos apresentados e das tensões atuantes no sistema de fundação, o desempenho da técnica empregada na obra. As análises bidimensionais realizadas no Plaxis V7.2 e tridimensionais feitos no Cesar LCPC V5., permitiram estimar deslocamentos máximos próximos com os dados da instrumentação, que indica o uso deste tipos de software na previsão de recalques e deslocamentos horizontais é muito adequado no planejamento deste tipo de obras. Em geral os resultados mostraram tendências similares entre valores medidos em campo e os simulados, porém algumas diferenças entre esses valores foram encontradas. Essas diferenças podem estar relacionadas a uma série de fatores, dentre eles algumas limitações numéricas que não podem ser simuladas, como heterogeneidade do solo. Por sua vez, as análises tridimensionais apresentaram valores maiores de carregamento no topo das colunas encamisadas, bem como valores de deslocamentos estimados. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The population growth, especially in large cities, sometimes makes necessary to build in regions with predominance of soft soils with low bearing capacity, leading to difficulties in the construction process. In those cases it is necessary, as concept of engineering to provide solutions that consider the technical and economic, including where necessary, new technologies that allow the proper development works. The use of Geosynthetic Encased Columns (GEC´s) for soil improvement has basically two main functions: drainage of excess of pore pressure (as a secondary function) and increase the bearing capacity of embankments on soft soils. The first use Brazil of the GEC´s technique occurred in a part of the construction of an important highway between São Paulo and Rio de Janeiro States. The part of the highway that used this technique was instrumented and the performance of the embankment over the GEC`s can be considered excellent. Low values of vertical and displacements were measured. This research studied a bidimensional and tridimensional numerical evaluations of the use of the GEC´s for the cited construction. It was considered the same characteristics of the soils and the results were compared to the data of the field instrumentation. Results of some bidimensional analysis were compared to an analytical method for design of encased columns. Both Numerical analyses were carried out based on Finite Element Method (FEM) by means of some commercial codes. The purpose of the analysis was evaluated if this kind of software can study this type of problem. Numerical analyses were also carried out aiming to verify the performance of the GEC´s for the cited case history based on the numerical analysis and field instrumentation. The two-dimensional and three-dimensional analyzes making in Plaxis V7.2 and the Cesar LCPC V5. respectively, allowed to estimate maximum displacements nearby to the datas of the instrumentation, which indicates the use of this type of the software in prediction of settlements and horizontal displacements is very adequate in project this type of works. Results obtained showed agreement of the tendency between measured and simulated values. Despite of this there are some differences between those values. Such differences can be attributed to some factors that cannot be simulated such as soil heterogeneity. Comparing to field instrumentation, tridimensional analysis presented higher values of load on the top of the columns as well as higher values of simulated displacements.

O estudo das forças de corte em usinagem tem várias aplicações, tais como definir a melhor geometria da ferramenta e sua interação com a peça. Este trabalho apresenta os resultados de simulações do processo de torneamento utilizando o método dos elementos finitos no corte ortogonal em aço AISI 4340 usando insertos de metal duro, comparando-os com resultados experimentais. As simulações foram realizadas no programa comercial Abaqus/Explicit TM considerando os efeitos térmicos do processo oriundos tanto da deformação do material quanto dos atritos nas interface peça-ferramenta-cavaco. As variáveis do processo estudadas foram a velocidade de corte e o avanço. Os resultados da força de corte simulada mostraram-se bem próximos daqueles obtidos experimentalmente, com erro médio em torno de 5%, enquanto que os da força de avanço apresentaram erro médio de cerca de 27%. / Cutting force is a very important parameter, which can be used to determine tool geometry and its interaction with the workpiece. This work presents some orthogonal cutting simulations using Abaqus/Explicit TM finite element methods code with carbide tool on an AISI 4340 hardened steel workpiece. Comparison with experimental results are also carried out. The simulation considers the thermal effect caused by material deforming and friction between tool, workpiece and chips. The main parameters changed during the simulations are the cutting speed and the feed rate. As results, the simulated cutting forces showed an error around 5% and the simulated feed forces about 27% when compared to the experimental values.