Este trabalho aborda a influência da hidrodinâmica da Lagoa dos Patos (RS) no comportamento de variáveis indicadoras da qualidade da água, como o material em suspensão, o oxigênio dissolvido, os nutrientes inorgânicos dissolvidos e a clorofila-a. Adicionalmente, o trabalho apresenta uma avaliação do efeito do lançamento de efluentes na magnitude das concentrações destas variáveis e nas suas inter-relações. Para o desenvolvimento deste estudo aplicou-se o modelo numérico MOHID 2D, utilizado com êxito na gestão ambiental de regiões costeiras. Os resultados indicam que a Lagoa dos Patos é um corpo lagunar heterogêneo no qual sua hidrodinâmica é regida principalmente pela atuação dos ventos e da vazão fluvial. Esses fatores influenciam diretamente o comportamento das variáveis estudadas. A presença de efluentes altera significativamente a magnitude das concentrações dos nutrientes e da clorofila-a no ambiente, principalmente nas regiões próximas aos locais de lançamento. A modelagem numérica é uma importante ferramenta para a gestão ambiental de sistemas dinâmicos e que variáveis ecológicas são condicionadas pelas suas inter-relações e pela circulação do sistema. / This work assesses the influence of Patos Lagoon- RS hydrodynamics in the behavior of water quality indicator variables as like suspended material, dissolved oxygen, dissolved inorganic nutrients and chlorophyll-a. Also gives an assessment of the effect of effluent discharge in the magnitude of the concentrations of these variables and in their interrelationships. To develop this study we applied the numerical model MOHID 2D, successfully applied in environmental management of coastal areas. The results indicate that Patos Lagoon is a heterogeneous system in which its hydrodynamic is governed mainly by the action of wind and river flow, which directly influence the behavior of water quality variables. Furthermore, the presence of effluent significantly changes the magnitude of the nutrients and chlorophyll-a concentration, particularly in areas close to the sewage launch sites. We concluded that the numerical modeling is an important tool for the dynamics systems management and that ecological variables are not only conditioned by their interrelations, but also by system circulation.

O Rifte Continental do Sudeste do Brasil é uma das feições geotectônicas mais expressivas da margem continental brasileira e sua formação influenciou significativamente o padrão de transporte de sedimentos para as bacias marginais de Santos e Campos. Diferentes modelos foram propostos para a origem deste rifte e envolvem a reativação, como falhas normais, de zonas de cisalhamento Pré-Cambrianas. Não obstante, esses modelos são qualitativos e não existem experimentos numéricos que avaliaram a viabilidade dos mecanismos propostos para a origem do rifte. O presente trabalho teve como objetivo estudar a gênese deste rifte e analisar quantitativamente como diferentes fatores geológicos podem ter influenciado sua formação. Essa análise foi realizada numericamente a partir da simulação da evolução de uma margem divergente representativa do sudeste do Brasil. Foi utilizado um modelo numérico bidimensional que descreve a reologia da litosfera como um material viscoelástico de Maxwell na condição de deformação plana, permitindo analisar o estado de esforços na litosfera ao longo do tempo. Os fatores geológicos considerados nos testes numéricos incluíram erosão do continente, sedimentação ao longo da margem estirada, soerguimento regional induzido por uma anomalia térmica mantélica e esforço tectônico intraplaca relacionado ao empurrão pela expansão da cadeia meso-oceânica e orogenia andina. Esses fatores foram considerados separadamente e conjuntamente nos testes. Para avaliar o limite de ruptura das rochas foi considerado o critério de ruptura de Mohr-Coulomb para diferentes valores de coesão interna da rocha. Foi observado que, quando considerados separadamente, tanto a erosão como a sedimentação produziram um estado de esforços compatível com falhamento normal na região continental próxima à margem estirada. No entanto, o soerguimento regional induzido pela passagem de uma anomalia térmica na base da litosfera produz inexpressiva mudança da tensão deviatórica na crosta superior. O efeito sobreposto da erosão e da sedimentação no balanço de cargas sobre a litosfera produziu uma maior magnitude dos esforços resultando em uma condição suscetível à formação de falhas normais profundas, até o limite da crosta superior, na margem emersa. De modo semelhante, a sobreposição de uma compressão regional resultou em uma ligeira diminuição da profundidade do limite de ruptura para as rochas da crosta superior. Os resultados deste trabalho mostraram que o balanço de cargas devido à erosão da porção emersa do sudeste do Brasil e à sedimentação nas bacias marginais juntamente com baixos valores de coesão interna das rochas durante a evolução da margem divergente foram responsáveis por produzirem um estado de esforços na litosfera compatível com falhas normais profundas, e o efeito de um soerguimento regional causado por uma anomalia térmica assim como o efeito de uma compressão horizontal regional, não afetaram significativamente o estado de esforços de modo a alterar expressivamente a condição de ruptura das rochas ao longo da margem continental. / The Continental Rift of Southeastern Brazil is a remarkable feature at the Brazilian continental margin and its formation significantly influenced the sediment transport pattern to the Santos and Campos marginal basins. Several models were proposed to explain the genesis of the rift and involve the reactivation of Precambrian shear zones as normal faults. However, these models are qualitative and there is a lack of numerical experiments regarding the validity of the proposed mechanisms for the rift genesis. The aim of this work is to study the genesis of the rift and analyze quantitatively how different geological factors can affect its formation. The analysis were conducted through numerical simulations of the evolution of a divergent margin which represents the southeastern Brazil. The two-dimensional numerical model used to represent the lithospheric rheology by a Maxwell viscoelastic material in a state of plane strain and permits the analysis of the lithospheric state of stress throughout time. The geological factors considered in the numerical tests included the continental erosion, sedimentation, regional uplift induced by thermal mantle anomaly and the wide-plate tectonic stress due the ridge-push. These factors were considered separately and superimposed in the numerical tests. The Mohr-Coulomb criterion was adopted to calculate the failure condition, taking into account different values for the cohesion factor. Both erosion and sedimentation, when considered separately, produced a tectonic setting compatible with normal faulting near the stretched continental margin. However, the regional uplift due to the passage of a thermal anomaly on the base of the lithosphere didn\'t expressively affected the change of deviatoric stresses in the upper crust. The superimposed effect of erosion and sedimentation in the load balance on the lithosphere produced greater stresses magnitudes resulting in a favorable condition for the formation of deep normal faulting, up to the base of upper crust, under the onshore margin area. Similarly, the superimposed effect of compressive stresses resulted in the shallowing of the rupture limit of the upper crust. The results of this work showed that the load on the lithosphere due to erosion of the onshore continental area in the southeastern Brazil and the sedimentation on the marginal basins during the evolution of the margin were responsible to produce a state of stress in the lithosphere favorable to the formation of deep normal faulting and either the effect of regional uplift caused by a thermal anomaly or the compressive horizontal stresses didn\'t significantly influenced the state of stress to change the rupture condition of rocks along the continental margin.

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-06-05T22:22:46Z No. of bitstreams: 1 LuizAugustoDaSilvaFlorencio_DISSERT.pdf: 2581481 bytes, checksum: 01670ae44134ef41cbe2490b4301c203 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-06-11T22:57:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 LuizAugustoDaSilvaFlorencio_DISSERT.pdf: 2581481 bytes, checksum: 01670ae44134ef41cbe2490b4301c203 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T22:57:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizAugustoDaSilvaFlorencio_DISSERT.pdf: 2581481 bytes, checksum: 01670ae44134ef41cbe2490b4301c203 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Estruturas geotécnicas estão sujeitas a incertezas decorrentes da variabilidade natural do solo e do conhecimento limitado dos diversos eventos envolvidos. Nesse sentido, a avaliação de incertezas em projetos geotécnicos pode ser feita mediante aplicação da teoria da confiabilidade. Entretanto, apesar da adoção de analises probabilísticas em normas internacionais e pesquisas científicas, pode-se dizer que, no Brasil, sua aplicação ainda é escassa, especialmente, em estruturas de contenção. Desse modo, nesse trabalho apresenta-se um estudo sobre confiabilidade geotécnica de contenções de estacas em balanço executadas em areia. Rotinas de cálculo computacional para análise de confiabilidade foram inicialmente desenvolvidas utilizando-se a linguagem Python. O primeiro grupo de rotinas foi desenvolvido para Estado Limite Último (ELU) através do método FORM (First Order Reliability Method) e da simulação de Monte Carlo. O segundo grupo de rotinas refere-se à análise de confiabilidade para Estado Limite de Serviço (ELS) mediante simulação de Monte Carlo. Uma contenção com características tipicamente executadas na cidade de Natal-RN foi analisada utilizando-se as rotinas desenvolvidas e para a realização de um estudo paramétrico. Para o ELS utilizou-se ainda o software de elementos finitos Plaxis 2D para obter os deslocamentos horizontais da contenção. A contenção analisada apresentou alta confiabilidade para o ELU com probabilidade de falha nula para os dois métodos probabilísticos e alto índice de confiabilidade tanto para o FORM quanto na simulação de Monte Carlo. Para o ELS, o aumento dos deslocamentos horizontais máximos permitidos diminuiu a probabilidade de falha e aumentou o índice de confiabilidade da contenção, em ambos os casos, com tendência linear. As análises de sensibilidade revelaram que o ângulo de atrito do solo foi a variável mais influente no ELU e ELS na grande maioria dos casos. O peso específico seco, por sua vez, teve baixa influência em todas as análises. Os métodos de sensibilidade aplicados juntos com o Plaxis 2D tiveram resultados satisfatórios para as avaliações da função de estado limite realizadas. Em relação à análise paramétrica, o superdimensionamento da ficha da contenção executada diminuiu a influência da variabilidade das propriedades do solo nos resultados. O efeito da variação das características do solo nos resultados só foi expressivo adotando-se valores de ficha menores que o executado. Nesse caso, considerando a profundidade de escavação constante, o aumento da ficha diminuiu a probabilidade de falha usando os dois métodos probabilísticos e os valores dos pontos de projeto fornecidos pelo FORM. A distribuição lognormal diminuiu a probabilidade de falha das análises no ELS. / Geotechnical structures are subject to different uncertainties due to the natural variability of the soil and because of the limited knowledge of the several related events. The evaluation of these uncertainties is possible with the application of the reliability theory. Despite the discussion on this topic presented in international standards and scientific researches, the application of the probabilistic theory in Brazil is still unusual, especially for retaining structures. Accordingly, this work presents a study on geotechnical reliability of cantilever pile walls in sand. First, computational routines were developed for reliability analysis using the Python language. The first series of routines was developed to evaluate the reliability for the Ultimate Limit State (ULS) of the structure using FORM (First Order Reability Method) and Monte Carlo simulation. The second group of routines was devised to evaluate the reliability for the Service Limit State (SLS) using Monte Carlo simulation. A project of a cantilever pile wall embedded in sandy soil, which is typically constructed in the city of Natal/RN, Brazil, was analyzed using the computational routines. A parametric study was conducted based on this specific retaining wall. Particularly for SLS evaluation, the Plaxis 2D finite element software was used to obtain the horizontal displacement values of the cantilever wall. The retaining structure presented high reliability for the ULS with insignificant probability of failure for both probabilistic methods and great reliability index values for the FORM and for the Monte Carlo simulation. For SLS, the increase in maximum allowed horizontal displacements decreased the failure probability and increased the pile wall reliability index, in a linear trend. Sensitivity analysis indicated that the soil friction angle was the most influential variable in ULS and SLS in most cases. On the other hand, soil dry unit weight showed a low influence in all analyzed cases. Sensitivity methods coupled with Plaxis 2D exhibited satisfactory results for the implemented evaluations. Regarding the parametric study, the oversized embedment depth of the structure led to a reduced influence of soil property variability on reliability analyses. The effect of soil properties variations on the results was significant only for adopted embedment depth smaller than that actually executed. For a constant depth of excavation, increasing embedment depths decreased the failure probability found by the two probabilistic methods and increased the design points provided by the FORM. The use of lognormal distribution reduced the failure probability of the SLS analyzes.

Orientador: Jefferson Sidney Camacho / Resumo: Este trabalho tem como objetivo principal a análise entre os modelos simplificados de paredes individuais (PI), grupos isolados de paredes (GIP), grupos de paredes com interação (GPCI) e simulações numéricas (elementos finitos) para determinação da distribuição dos esforços verticais na alvenaria estrutural. Para tal, inicialmente foi efetuado uma revisão bibliográfica para estudo do comportamento da distribuição dos esforços verticais nas paredes e suas interfaces de ligação além de conceitos de discretização da alvenaria estrutural em elementos finitos e os modelos simplificados de dimensionamento. A discretização do modelo em elementos finitos foi realizada utilizando o conceito de macromodelagem e as características dos materiais foram adotadas de acordo com as normas vigentes. Em relação aos grupos de paredes isolados, foi possível identificar um comportamento de uniformização das forças verticais de acordo com o número de pavimentos. Buscou-se também, uma caracterização da uniformização das forças verticais relacionadas com as medidas geométricas dos grupos de parede com interação. Dentre os valores obtidos pelo modelo simplificado de grupos de paredes com interação e a simulações numéricas, considerando o modelo arquitetônico adotado, verificou-se que as taxas de interação tendem a valores de 20%, além da identificação de alguns fenômenos que devem ser melhores investigados. / Mestre

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-08-13T20:28:06Z No. of bitstreams: 1 MILENA PEREIRA DANTAS – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 2671336 bytes, checksum: 9905ca7f274eefdb2f18c8ba0f5c8796 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-13T20:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MILENA PEREIRA DANTAS – DISSERTAÇÃO (PPGMET) 2017.pdf: 2671336 bytes, checksum: 9905ca7f274eefdb2f18c8ba0f5c8796 (MD5) Previous issue date: 2017-02-16 / Capes / Este estudo teve como objetivo fazer uma análise comparativa dos fluxos de superfície, obtidas por simulações numéricas do modelo BRAMS 5.1, antes e depois, da incorporação dos dados de IVDN estimados pelo satélite do MODIS/Terra. Foram feitas duas simulações, no período mais seco, para áreas homogêneas selecionadas na região do cerrado do Amapá. O intuito foi avaliar o comportamento dos fluxos de superfície. Estimaram-se o Índice de vegetação por diferença normalizada (IVDN), o Saldo de Radiação (Rn) e o fluxo de calor no solo (G0). Os fluxos de calor sensível (H) e latente (LE) foram obtidos pelo o algoritmo S-SEBI, a partir de imagens de satélite MODIS/Terra no período de 13-20/08/2002, 29-05/09/2006, 21-28/08/2015. Na primeira simulação, utilizaram-se os dados de controle de vegetação da simulação e na segunda procedeu-se a incorporação dos dados de IVDN do MODIS/Terra (período 29-05/09/2006) ao modelo numérico. Os resultados do IVDN obtidos pelo satélite mostraram que as variabilidades ocorrem conforme o tipo de vegetação e cobertura do solo. A substituição do cerrado sensu stricto pela floresta de eucalipto ocasionou um aumento do Rn e LE, e uma redução do G0 e H. Ao se comparar os dados medidos de Rn pela torre com os dados obtidos pelo MODIS /Terra, o erro percentual foi da ordem de 4,46% e estão de acordo com outros trabalhos encontrados na literatura. Já os erros observados na validação das simulações do BRAMS para algumas variáveis do balanço de energia, em algumas áreas, foram elevados. Salienta-se que este estudo pode ser melhorado com o aperfeiçoamento de outras condições iniciais e configuração das simulações realizadas. / This study aims to make a comparative analyses of the surface flow, obtained by numeric simulations of BRAMS 5.1 model, before and after of the NVDI data incorporation, Estimated by Terra/MODIS / satellite. We performed two simulations, in the driest period, for homogeneous areas selected in the cerrado (Savana) region of Amapá. The aim was to evaluate the behavior of surface flows. We estimate the normalized difference vegetation index (NVDI), the Radiation Balance (Rn) and the heat flux in the soil (G0). The latent (H) and latent (LE) heat fluxes were obtained by the S-SEBI algorithm, from Terra/MODIS satellite images in the period of 13-20/ 08/2002, 29-05/09/2006, 21-28/ 08/2015. The results of the IVDN obtained by the satellite showed that they present variabilities according to vegetation type and soil cover. The substitution of cerrado sensu stricto for eucalyptus forest caused an increase of Rn and LE, and a reduction of G0 and H. When we comparing the Rn measured data obtained by the tower with the data obtained by Terra/MODIS, the percentage error was of the order of 4.4% and are in agreement with other works found in the literature. However, the errors observed in the validation of the BRAMS simulations for some energy balance variables in some areas were high. We emphasized that this study can be improved with the improvement of other initial conditions and configuration of the simulations.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-15T19:02:39Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL CASTELO GUEDES MARTINS – TESE (PPGMet) 2014.pdf: 3362803 bytes, checksum: 5a99c28e73f6a95fef76f82f96d2edc4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL CASTELO GUEDES MARTINS – TESE (PPGMet) 2014.pdf: 3362803 bytes, checksum: 5a99c28e73f6a95fef76f82f96d2edc4 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Um dos principais desafios atuais da modelagem numérica da atmosfera trata da previsão quantitativa da precipitação e do posicionamento das nuvens de chuva. Este trabalho tem com o principal objetivo avaliar o desempenho das arametrizações de microfísicas na modelagem regional com ênfase no papel da informação de grande escala e sua influência sobre as simulações, e no uso de dados observados de radiossondagens como forma de acrescentar informação à modelagem . Inicialmente, duas reanálises (NCEP2 e ERAI) foram estatisticamente comparadas com dados de PCDs do Estado do Ceará. Verificou - se qu e a ERAI apresentou maior semelhança com as observações, principalmente para as variáveis diretamente ligadas à convecção. Em seguida, a ERAI foi utilizada como forçamento de grande escala em simulações com o modelo WRF. Observou- se que o uso de microfísica detalhada não melhora necessariamente a previsão do modelo, caso não sejam utilizados dados observados no local de estudo. Por último, duas simulações de alta resolução foram realizadas. Uma forçada pela reanálise sem modificação e outra forçada pela reanálise modificada utilizando o método de análise objetiva do WRF, para incluir as séries temporais de radiossondagens coletadas durante campanha experimental do Projeto CHUVA, em Fortaleza- CE. As duas simulações foram comparadas com dados observados pelo radiômetro para o mesmo local e período das radiossondagens . Observou - se que a inclusão das observações de sondagens na modelagem possibilita melhor modelagem de um sistema convectivo ocorrido em abril de 2011, principalmente para as variáveis ligadas à convecção. Este trabalho aponta, utilizando análises comparativas e estatísticas, que a utilização de uma maior densidade de dados observacionais válidos no modelo pode melhorar de forma muito mais eficiente o resultado da modelagem, do que mesmo a utilização do downscaling dinâmico do dado de grande escala ou a utilização de esquemas de microfísica detalhada, que, em algumas situações, pode inclusive inserir mais erros nos sistema s modelados. / The quantitative prediction of precipitation and the positioning of the rain clouds is one of the main challenges of numerical modeling of the atmosphere in present days. This work aims to evaluate the performance of the microphysical parameterizations in regional modeling, with emphasis on the role of large- scale information and its influence on the simulations, and the use of observational data from radiosondes as a way to add information to modeling. Initially, two reanalysis (NCEP2 and ERAI) were statistically compared with data from PCDs from the Ceará State. It was found that the ERAI showed similarity to the observations, especially for variables directly linked to convection. Then, the ERAI is used as large scale forcing in simulations with the WRF model. It was observed that the use of detailed microphysics does not necessarily improve the model performance, if in situ data were not used. Finally, two high resolution simulations were performed. The first f orced by reanalysis without modification and other forced by reanalysis using the modified method of objective analysis of the WRF, to include the time series of radiosonde observations collected during the experimental campaign of the CHUVA Project in Fortaleza- CE. The two simulations were compared with data observed by the radiometer to the same place and period of the radiosonde. It was observed that the inclusion of radiosonde observations in to the model leads to a better simulation of a convective system that occurred in April 2011, mostly for the variables related to convection. Using comparative statistical analysis, t his work points that the use of a higher density of valid observational data in the model can improve much more efficiently the model results than the use of a dynamic downscal ing of large- scale data or the use of schemes with detailed microphysics, which in some circumstances may even introduce more errors into the modeled system s.

Three observational campaigns have been conducted in the region of Nova Roma do Sul, southern Brazil. In the last one of them, a micrometeorological tower was deployed above the river surface, at the bottom of the Prata river valley. The purpose was to characterize the exchange between the river surface and the atmosphere. The micrometeorological parameters measured at this tower were analyzed and compared to the synoptic meteorological variables. The comparisons showed a connection between the large-scale flow and the local circulations. Differently than usually observed, the vertical turbulent sensible and latent heat fluxes were directed towards the surface at daytime. The physical processes responsible for this behavior are analyzed, using a large eddy simulation model. Seven simulations were performed, to understand how the exchange is affected by the topography, and by the magnitude and direction of the large scale flow. The results show that the vertical fluxes are directed towards the surface, independently of the existence of slopes besides the river. Large scale wind direction has a stronger effect on the flux magnitude than does its magnitude. Two additional simulations were performed, to understand how the fluxes at the valley bottom are affected by the river width. For these simulations, rivers twice and for times as wide as in the previous runs were considered. The results show that, even when the river occupied as much as one third of the total horizontal domain, it still remains with a passive behavior, with the exchange above its surface being controlled by the characteristics of the air that is transported from above the land portion of the domain. The river, in this case is a heat and moisture sink, at daytime. Furthermore, the horizontal fluxes, that converge from the slopes towards the air above the river have a fundamental role on the exchange process between the river and local atmosphere. / A campanha experimental de 2005, realizada em Nova Roma do Sul RS, contou com a instalação de uma torre micrometeorológica em lugar inédito. Os sensores foram posicionados sobre a superfície da água, no fundo do vale do rio da Prata, com objetivo de caracterizar as transferências entre a superfície do rio e a atmosfera. Todos os parâmetros micrometeorológicos medidos por essa torre foram avaliados e comparados com variáveis meteorológicas de escala sinótica. As comparações apontaram para uma conexão entre o escoamento de grande escala e as circulações locais. Diferentemente do que normalmente ocorre, os fluxos turbulentos verticais de calor sensível e latente apresentaram sinal negativo durante o dia. Os processos físicos responsáveis por essa conduta são estudados com o uso de um modelo LES. Sete simulações foram utilizadas para testar a contribuição da topografia e da direção e velocidade do escoamento sinótico sobre as trocas verticais. Notou-se que os fluxos verticais são negativos independentemente da presença das encostas e que a magnitude desses fluxos é mais influenciada pela direção do que pela velocidade do vento sinótico. O ambiente no fundo do vale foi modificado numericamente através de mais duas rodadas do LES. A conduta dos fluxos verticais de calor e umidade entre o ar e o rio foram testadas com o nível do rio mais elevado, em 19,8 e 86 metros, transformando a largura da área alagada de 80 para 160 metros e de 80 para 320 metros, respectivamente. Percebeu-se que com o rio ocupando até 1/3 do domínio do modelo, este ainda permanece com papel passivo, ou seja, atuando como sumidouro de calor e umidade. Percebeu-se também que os fluxos horizontais, convergindo das encostas para cima do rio, possuem papel fundamental no processo de trocas verticais entre o rio e a atmosfera local.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-01-13T14:24:10Z No. of bitstreams: 1 2007_RenataNepomucenoMerce.pdf: 5742457 bytes, checksum: 1a51e1024499bdfe145491f094dcba81 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-01-13T17:03:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_RenataNepomucenoMerce.pdf: 5742457 bytes, checksum: 1a51e1024499bdfe145491f094dcba81 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T17:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_RenataNepomucenoMerce.pdf: 5742457 bytes, checksum: 1a51e1024499bdfe145491f094dcba81 (MD5) Previous issue date: 2007-07-16 / As pontes são estruturas que devido a suas grandes dimensões, longa vida útil e complexidade estrutural, necessitam de uma avaliação regular para garantir o seu uso, segurança e confiabilidade. O modelo modal da ponte baseado em dados experimentais é uma ferramenta utilizada para avaliar estas estruturas, na qual um procedimento de identificação de sistemas é aplicado para identificar os modos de vibração e as freqüências naturais. Estes modelos identificados apresentam uma boa precisão na representação do comportamento real da ponte. O modelo numérico é outra ferramenta útil para representar o comportamento das pontes. O modelo de elementos finitos pode ajudar no projeto de modificação da estrutura, na análise de carregamentos extremos, etc. Entretanto, o nível de exatidão dos modelos numéricos não é suficiente para garantir a precisão requerida na representação das pontes. As imprecisões dos modelos numéricos são geralmente devidas às simplificações realizadas no processo de modelagem, às incertezas nas propriedades geométricas e dos materiais, imprecisões nas condições de contorno, etc. Para melhorar o modelo numérico de uma ponte, este deve ser atualizado com o intuito de aproximar o comportamento do modelo aos dados modais experimentais, estabelecendo um modelo mais preciso. O princípio deste processo é, baseado nos parâmetros modais obtidos experimentalmente, alterar as matrizes do sistema (matrizes de massa, rigidez e amortecimento) que descrevem completamente o modelo em elementos finitos. Esta tese tem como objetivo desenvolver uma metodologia capaz de identificar por intermédio de modelos numéricos o comportamento real das pontes. Nesta metodologia, o modelo numérico da ponte em análise é criado e os parâmetros modais experimentais são identificados a partir de dados obtidos de um ensaio dinâmico. Com base nesses parâmetros, o modelo inicial de EF passa por um processo de atualização composto por uma etapa manual e uma automática. Na etapa manual o modelo inicial de EF é revisado e ajustado manualmente para proporcionar uma melhor relação entre as freqüências naturais experimentais e numéricas da ponte. Na etapa automática, o modelo de EF manualmente atualizado é novamente alterado por meio de um processo de otimização. A metodologia proposta é então aplicada na ponte de Clifton, uma ponte pênsil de cabos de ferro projetada por Brunel, que liga Clifton em Bristol a Leigh Woods, em Somerset Norte, Reino Unido. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Bridges are structures that due their immense dimension, long spans, long service life and structural complexity, need a regular inspection and condition assessment to guarantee their serviceability, safety and reliability. The modal model of the bridge based on dynamic measurement has been a tool to evaluate these structures. A system identification procedure is applied to identify the mode shape and natural frequencies. The accuracy of these identified models is very good, and they are able to represent the actual behavior of the bridge. Numerical model to simulate the physical system of the bridges has been other useful and important tool used to determine the behavior of these structures. The finite element model performs the static and dynamic analysis, help in the design of modification in structures, carry on extreme load analysis, etc. However, the level of accuracy of the numerical model of the bridge, due to simplifications made in modeling, uncertainties in material and geometry proprieties, inaccurate boundary condition, is not enough for the required necessity. To improve the FE predictions, the model must be realistically updated to produce the experimental observed dynamic measurements and, in this way, establish an accurate finite element model for the bridge. This process can be called model update. In term of principle of FE model updating, the system of matrices (mass, stiffness, damping matrices) that completely describe the FE analysis are modified or updated with respect to the reference data which are generally the experimental modal parameters. This thesis focuses on the development of a methodology to the dynamic behavior of bridges. Initially, the structural modal parameters are identified from dynamic measurement. Based on these identified parameters, the initial FE model is updated. The update is compost for a manual and automatic phase. In the manual phase the initial model is revised and manually tuned to match the actual natural frequencies of the bridge more closely. In the automatic phase, the manual tuned FE model is changed again by a optimization method. The proposed methodology was tested on the Clifton suspension bridge, an iron chain suspension bridge designed by Brunel, spanning the Avon Gorge and linking Clifton in Bristol to Leigh Woods in North Somerset, UK.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-20T18:37:21Z No. of bitstreams: 1 2018_ÉlidaGomesPires.pdf: 3312426 bytes, checksum: 4378cf868b4cbcf7eeed3a976d4ff851 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-21T18:26:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_ÉlidaGomesPires.pdf: 3312426 bytes, checksum: 4378cf868b4cbcf7eeed3a976d4ff851 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T18:26:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_ÉlidaGomesPires.pdf: 3312426 bytes, checksum: 4378cf868b4cbcf7eeed3a976d4ff851 (MD5) Previous issue date: 2018-08-20 / O Método dos Elementos de Contorno (MEC) é atualmente uma das técnicas de solução numérica mais importante para o tratamento de problemas físicos, cujos modelos matemáticos são conduzidos por equações diferenciais parciais. Seu princípio básico é apresentar uma solução aproximada do problema proposto através da discretização exclusiva no contorno físico envolvido, transformando as equações diferenciais que são válidas para cada domínio do problema em equações de fronteira integrais. Quando não é possível levar em consideração todos os termos da equação governante, termos não considerados na obtenção da solução fundamental irão produzir integrais de domínio que, de preferência, serão transformadas em integrais de fronteira. Uma alternativa é substituir os efeitos da integral de domínio pela integral de contorno usando o Método de Reciprocidade Dual (MRD). Neste contexto, o presente trabalho propõe-se ao estudo e à aplicação do MEC/MRD em problemas de Potencial, regidos pela Equação de Poisson, no qual se fez uso da interface gráfica BEMLAB2D, para modelagem físico-geométrica do problema, bem como implementou-se um programa chamado BEMPOTENTIAL, escrito em linguagem MATLAB. Para validar e calibrar o programa implementado, exemplos clássicos da literatura aberta foram utilizados e, como aplicação final, a modelagem do fluxo de calor de uma placa de argamassa fissurada, submetida a um ciclo de aquecimento direto, objetivando analisar o comportamento térmico do corpo, especificamente a distribuição de temperatura em regime quase-transiente. / The Boundary Element Method (BEM) is currently one of the most important numerical solution techniques for the treatment of physical problems, where mathematical models are generally driven by partial differential equations. Its basic principle is to present an approximate solution of the proposed problem through the exclusive discretization in the physical contour involved, in the BEM the differential equations valid for the domain of the problem into integral boundary equations. When it is not possible to take into account all the terms of the governing equation, terms not considered in obtaining the fundamental solution will produce domain integrals that will preferably be transformed into boundary integrals. An alternative is to replace the integral domain to the integrals boundary using the Dual Reciprocity Method (DRM). In this context, the present work proposes the study and the application to the MEC / MRD in Potential problems, governed by the Poisson Equation. Graphical Interface BEMLAB2D has been used for physical modeling of the problem, and a new program named BEMPOTENTIAL, was written in MATLAB language. To validate and calibrate the implemented program, classic examples of the open literature were used and, as final application, the heat flow modeling of a cracked mortar board, submitted to a direct heating cycle, and the solution to analyze the thermal body behavior, specifically the temperature distribution without consideration of the transient.

Este trabalho aborda a influência da hidrodinâmica da Lagoa dos Patos (RS) no comportamento de variáveis indicadoras da qualidade da água, como o material em suspensão, o oxigênio dissolvido, os nutrientes inorgânicos dissolvidos e a clorofila-a. Adicionalmente, o trabalho apresenta uma avaliação do efeito do lançamento de efluentes na magnitude das concentrações destas variáveis e nas suas inter-relações. Para o desenvolvimento deste estudo aplicou-se o modelo numérico MOHID 2D, utilizado com êxito na gestão ambiental de regiões costeiras. Os resultados indicam que a Lagoa dos Patos é um corpo lagunar heterogêneo no qual sua hidrodinâmica é regida principalmente pela atuação dos ventos e da vazão fluvial. Esses fatores influenciam diretamente o comportamento das variáveis estudadas. A presença de efluentes altera significativamente a magnitude das concentrações dos nutrientes e da clorofila-a no ambiente, principalmente nas regiões próximas aos locais de lançamento. A modelagem numérica é uma importante ferramenta para a gestão ambiental de sistemas dinâmicos e que variáveis ecológicas são condicionadas pelas suas inter-relações e pela circulação do sistema. / This work assesses the influence of Patos Lagoon- RS hydrodynamics in the behavior of water quality indicator variables as like suspended material, dissolved oxygen, dissolved inorganic nutrients and chlorophyll-a. Also gives an assessment of the effect of effluent discharge in the magnitude of the concentrations of these variables and in their interrelationships. To develop this study we applied the numerical model MOHID 2D, successfully applied in environmental management of coastal areas. The results indicate that Patos Lagoon is a heterogeneous system in which its hydrodynamic is governed mainly by the action of wind and river flow, which directly influence the behavior of water quality variables. Furthermore, the presence of effluent significantly changes the magnitude of the nutrients and chlorophyll-a concentration, particularly in areas close to the sewage launch sites. We concluded that the numerical modeling is an important tool for the dynamics systems management and that ecological variables are not only conditioned by their interrelations, but also by system circulation.