В работе выполнен сравнительный анализ свайных и ленточных фундаментов гражданского здания. Сравнение выполнено по стоимости и трудоемкости изготовления фундаментов для определенных инженерно-геологических условий с учетом действующих нагрузок. / The work performed a comparative analysis of pile and strip foundations of a civil building. The comparison was made based on the cost and labor intensity of manufacturing foundations for certain engineering-geological conditions, taking into account the existing loads.

[pt] A constante expansão ocupacional de terrenos resulta na eventual construção sobre camadas de argila mole, o que requer a utilização de fundações em estacas e, com isso, maior conhecimento sobre o material do subsolo e a interação entre as estruturas. Em um projeto de fundações, a consideração das cargas transversais atuantes na superfície nem sempre é suficiente, é necessário adicionar as solicitações também impostas ao longo do seu comprimento. Este trabalho relata o caso de um edifício em Ubatuba/SP, que entrou em colapso devido a solicitações laterais no fuste das estacas próximas ao fundo do terreno, local com maior espessura de argila mole. Este movimento foi analisado por meio de quatro métodos convencionais (Tschebotarioff, De Beer e Wallays, Stewart e Goh), além do método numérico utilizando o software Plaxis em modelagens 2D e 3D. Os métodos convencionais apresentaram momentos fletores bastante divergentes entre si, porém todos apresentaram resultados cuja ordem de grandeza foi muito maior que os obtidos por meio da análise numérica. A modelagem bidimensional mostrou que o espaçamento entre estacas no eixo fora do plano é um fator com bastante influência e interfere nos valores resultantes do modelo 2D, outra constatação foi a redução de até 50 por cento dos momentos fletores atuantes quando considerado o efeito de grupo. Os resultados da modelagem 3D mostraram-se concordantes com os da modelagem 2D, chegando a apresentar uma divergência de 2 por cento entre os resultados. Em termos gerais, foi confirmada a maior solicitação nas estacas mais próximas ao limite posterior do terreno, onde se encontra a camada mais espessa de argila, o que gerou momentos maiores do que aqueles gerados pela carga transversal da superestrutura. / [en] The constant expansion of land occupation leads to the eventual construction over soft clay layers, requiring the use of foundation piles and thus, greater understanding of the subsurface material and the interaction between the structures, especially in regards to the induced loads and displacements. Naturally, the loads from the overhead structure are transmitted to the foundation, causing it to suffer from the action of axial and transverse loads. In a foundation design, the consideration of transverse loads acting on the surface is not always sufficient, making it necessary to include the loads imposed along its length as well. This study depicts the case of a building in Ubatuba/SP that collapsed due to lateral stresses along the middle section of the piles, located close to the farthest site boundary where a thicker layer of soft clay can be found. This movement was analysed using four conventional methods (Tschebotarioff, De Beer and Wallays, Stewart and Goh), as well as a numerical method for 2D and 3D modelling on the Plaxis software. The conventional methods presented diverging results relative to each other, of which. However, all four methods produced results with orders of magnitude much greater than those obtained through numerical analysis. The bidimensional model showed that the spacing between piles in the out-of-plane axis is a factor of great influence and interferes in the simplifications of the 2D model. Another finding was a reduction of up to 50 percent of the acting bending moments when considering the group effect. The results from the 3D model were in agreement with those from the 2D model, exhibiting only a 2 percent difference. In general, a greater load on the piles closest to the farthest limit of the site was confirmed, located on the thickest clay layer that generated bending moments greater than those generated from the transverse load of the structure.

Yes / The first archaeobotanical studies of the Middle Bronze Age lakeshore settlement demonstrate the enormous potential of this site for appropriate analyses. On the basis of the well-preserved layers a multitude of plant remains and wide diversity of species are present at this site. Evidence of emmer, spelt, tetraploid naked wheat, hulled barley, peas and broad beans conforms to the basic cultural crop spectrum of the Middle Bronze Age. The wild plants originate from various locations in the direct vicinity and allow an insight into the landscape at that time. Numerous wild plants were intentionally used by the settlers. Fruits gathered include cornelian cherries, hazelnuts, crab apples and a diversity of berries. Furthermore, archaeobotanical analyses support observations already made on site that within the settlement there are at least two functionally different areas. While in section 50/51 the layers contain the remains of daily food preparation, section 7 indicates a link to animal fodder. / National Geographic

Die erreichte Zerkleinerung und die Form des Haufwerks sind die beiden wichtigsten Ergebnisse einer Tagebausprengung. Schnelle Informationen über die Eigenschaften des gesprengten Haufwerks ermöglichen eine zielgerichtete und effiziente Produktionsplanung und Kenntnisse über die erreichte Zerkleinerung ermöglichen außerdem Anpassungen in der weiteren Zerkleinerungskette. Durch den Einsatz von UAVs (unmanned aerial vehicles) gemeinsam mit modernen Algorithmen aus dem Bereich Computer Vision und des maschinellen Lernens soll eine schnelle Erfassung und Interpretation der Daten bei gleichzeitiger Integration in die herkömmlichen betrieblichen Abläufe ermöglicht werden, und außerdem können Schwächen bodengebundener Systeme hinsichtlich Vollständigkeit und Repräsentativität umgangen werden. Im vorliegenden Beitrag wird einerseits auf den relevanten Stand des Wissens und der Technik eingegangen und andererseits wird die verfolgte Stoßrichtung bei der Systementwicklung dargelegt sowie erste Arbeiten präsentiert. / The fragmentation and the shape of the muck pile are the two major outcomes of open pit mine and quarry blasts. Fast information about the muck pile properties will help to improve the production scheduling and furthermore this information could be used to optimize the blasting patterns of future production blasts. The combined use of unmanned aerial vehicles (UAVs) and modern machine learning and computer vision systems offers a new way of acquiring spatial data to determine on-site fragment size distribution, while at the same time enabling integration into common work flows and mitigating the weaknesses of ground-based systems with special regard to completeness and representativeness. In the present paper, we will discuss the relevant related work, present the planned path for system development and give examples of first work.

The laterally-loaded pile has long been a topic of research interest. Several models of the soil surrounding a pile have been developed for simulation of lateral pile behavior, ranging from simple spring and dashpot models to sophisticated three-dimensional finite-element models. However, results from the available pile-soil models are not accurate due to inherent approximations or constraints. For the springs and dashpots representation, the real and imaginary stiffness are calculated by idealizing the soil domain as a series of plane-strain slices leading to unrealistic pile behavior at low frequencies while the three-dimensional finite-element analysis is very computationally demanding. Therefore, this dissertation research seeks to contribute toward procedures that are computationally cost-effective while accuracy of the computed response is maintained identical or close to that of the three-dimensional finite-element solution. Based on the fact that purely-elastic soil displacement variations in azimuthal direction are known, the surrounding soil can be formulated in terms of an equivalent one-dimensional model leading to a significant reduction of computational cost. The pile with conventional soil-slice model will be explored first. Next, models with shear stresses between soil slices, including and neglecting the soil vertical displacement, are investigated. Excellent agreement of results from the proposed models with three-dimensional finite-element solutions can be achieved with only small additional computational cost. / text

L'étude porte sur la gestion de la distribution instantanée de la puissance entre une pile à combustible et un élément de stockage afin d'assurer la puissance électrique nécessaire à la traction d'un véhicule électrique hybride. L'objectif visé est la minimisation de la consommation d'hydrogène sur un cycle donné. Le problème est formulé en tant que problème d'optimisation globale sous contraintes. Dans une première approche, le système est décrit sous forme d'une équation dynamique discrétisée et un algorithme de programmation dynamique est appliqué. Une seconde approche consiste à minimiser le hamiltonien après avoir approché le critère coût par une fonction polynomiale. Ces méthodes nécessitent la connaissance a priori du profil de puissance demandée et se classent parmi les méthodes d'optimisation hors ligne. Pour une gestion en ligne de l'énergie, nous avons appliqué un système de décision à base de règles floues. Les fonctions d'appartenance des entrées et sorties du système flou sont optimisés à l'aide d'un algorithme génétique. Afin d'appliquer les stratégies évoquées, un bilan énergétique du groupe électrogène formé de la pile et ses auxiliaires, de l'élément de stockage et des convertisseurs statiques est effectué.

L'augmentation du pouvoir électrocatalytique d'une pile à combustible fonctionnant à haute température (SOFC, Solid Oxide Fuel Cell) passe notamment par l'amélioration des performances de la cathode. A cet effet, notre objectif a été de créer puis mesurer une conductivité mixte (électronique ou ionique) au sein de nouveaux oxydes de structure perovskite ABO3-d. Une étude fondamentale a été menée sur des composés choisis en fonction de l'état de valence et de la taille du cation B et du taux de lacunes d. La caractérisation des propriétés de transport (électronique et ionique) a été réalisée à l'aide de techniques nouvelles au laboratoire (meusure de la diffusion de 18O). Par la suite une corrélation entre les deux types de conductivité et les propriétés physico-chimiques des matériaux (paramètres de maille, polarisabilité des ions, ...) a été proposée.

Les performances dans les deux principales applications en électrochimie (batterie primaire au lithium) et en tribologie (lubrifiant solide) de carbones fluorés nanostructurés obtenus par fluoration directe sous fluor moléculaire étaient déjà remarquables mais non - optimisées du fait de la présence de défauts structuraux. Ainsi de nouvelles méthodes de synthèse ont été étudiées pour réduire ces défauts. En fonction du matériau à fonctionnaliser, différentes stratégies de synthèse ont été testées telles que la fluoration assistée, la mécanosynthèse sous atmosphère de fluor gazeux et la fluoration par décomposition d'agent fluorant appelée également fluoration contrôlée. La méthode par agent fluorant avec le tetrafluorure de terbium (TbF4) et le difluorure de xénon (XeF2) a été optimisée. Les propriétés électrochimiques, sensiblement améliorées, et tribologiques, maintenues excellentes, des nanocarbones fluorés obtenues par ces méthodes ont été axpliquées par une caractérisation physico-chimique approfondie et une combinaison de techniques (Résonance Magnétique Nucléaire, Résonance Paramagnétique Electronique, Microscopie Electronique à Balayage et à Transmission, Microscopie à Force Atomique, Raman, Diffraction des Rayons X). Les mécanismes se distinguent entre les fluorations directes et contrôlée par la nature de l'espèce réactive, fluor moléculaire ou atomique, respectivement

La pile à combustible comme moyen de production d'énergie propre et durable participera à la protection de l'écosystème en permettant à la filière hydrogène d'offrir une alternative aux énergies fossiles avant leur total épuisement. Cependant une baisse des coûts et une plus grande durabilité sont indispensables pour ces systèmes et notamment le cœur de pile, constitué d'un assemblage membrane-électrodes (AME). Cette étude a été menée sur une membrane alternative poly-aromatique sulfonée : le PolyEtherEtherCétone sulfoné, ou sPEEK. Cette membrane, qui n'offre qu'une stabilité chimique médiocre, a l'avantage d'offrir une bien meilleure tenue thermomécanique que la membrane de référence Nafion®. Le but de cette étude fut donc d'évaluer l'influence des conditions de fonctionnement sur les performances de la pile utilisant une membrane sPEEK, dans le but de les améliorer, mais aussi de mieux comprendre l'impact du vieillissement chimique de cette membrane sur ses propriétés physicochimiques et sur ses performances en pile. Ce travail fut réalisé en deux temps. Tout d'abord l'étude du comportement de la membrane sPEEK en pile pour différentes conditions d'utilisation a montré que le transport de l'eau dans l'AME est un point déterminant des performances de la pile. En effet une très forte hétérogénéité de fonctionnement imputable à la mauvaise répartition de l'eau dans la membrane sPEEK a été observé, aboutissant à des performances fortement dégradées par rapport à celles du Nafion®. Le diagnostic in situ de la dégradation de la membrane étant difficile et le système particulièrement complexe, il fut ensuite décidé d'étudier " ex situ " le vieillissement chimique de la membrane (dans des conditions de laboratoire). Les membranes vieillies sous l'action de H2O2 (oxydant responsable du vieillissement chimique des membranes en pile) ont ensuite été caractérisées et enfin testées en pile. Il apparaît que le vieillissement chimique résulte en des coupures des chaînes polymère, qui induisent une augmentation du gonflement de la membrane. Pour de forts vieillissements, ces coupures de chaînes entraînent une perte de la tenue mécanique de la membrane, incompatible avec une utilisation en pile. Cependant, pour des vieillissements contrôlés (très faible degré d'avancement), les modifications chimiques induites permettent un meilleur gonflement de la membrane qui résulte en une augmentation de sa conductivité ainsi qu'un meilleur transport de l'eau en pile, permettant d'obtenir des performances comparables à celles du Nafion®.

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le contexte des efforts de recherches menés pour proposer des matériaux susceptibles de lever les verrous technologiques au développement des piles à combustible à membrane. L'un de ces enjeux est l'augmentation de la température de fonctionnement (150 - 250 °C) afin d'améliorer les cinétiques réactionnelles permettant une diminution de la quantité de catalyseur ainsi qu'une simplification de la gestion de l'eau, une réduction du système de refroidissement et une meilleure résistance à l'empoisonnement au monoxyde de carbone du platine. La motivation de cette étude a été de substituer au carbone un matériau support de catalyseur avec une plus grande résistance électrochimique.Notre choix s'est porté sur le carbure de tungstène qui, en plus d'une conductivité électronique élevée, présente une activité catalytique pour l'oxydation de l'hydrogène et la réduction de l'oxygène en milieu acide. La mise au point d'une méthode de synthèse innovante par voie hydrothermale a permis l'élaboration de microsphères de carbure de tungstène (MCT) de surface spécifique élevée (68 m2.g-1 avec 4 % de carbone résiduel) et d'architecture inusuelle. Des nanoparticules de platine de taille contrôlée ont été préparées par méthode polyol afin d'être déposées en surface des MCT. Après caractérisations électrochimiques ex-situ couplées à des analyses de surface (XPS) de ces catalyseurs Pt/WC, la mise en forme d'électrodes par enduction et transfert sur la membrane a permis la réalisation d'assemblages membrane - électrode et leurs caractérisations en pile à combustible. Des membranes polybenzimidazole dopé acide phosphorique (PBI-H3PO4) ont été utilisées pour remplacer les membranes Nafion afin d'augmenter la température de fonctionnement. / The objective of this work was to develop alternative suitable materials to increase operating temperature of a Proton Exchange Membrane Fuel Cell. The increase of the operating temperature (150 - 250 °C) is attractive for cost reduction and reliability in terms of reaction kinetics, catalyst tolerance, heat rejection and water management. Our work was focused on tungsten carbide which has an high electrical conductivity and exhibits a significant catalytic activity for hydrogen oxidation and oxygen reduction in acidic environment. We have reported a novel approach to produce tungsten carbide microspheres (TCM) with an high surface area (68 m2.g-1 including only 4 % of residual carbon) and an unusual architecture. Platinum nanoparticles were prepared by polyol method and were then deposited on TCM. Physical, chemical as well as electrochemical characterisations of WC supported platinum nanoparticles Pt/WC are described and discussed in comparison with a platinum electrocatalyst on a commercial carbon support (Vulcan XC-72R). Membrane Electrode Assembly was then prepared by coating - decal process, and characterised by single cell test and compared to conventional Pt/C assembly. Phosphoric acid doped polybenzimidazole PBI(H3PO4) was used as electrolyte to replace Nafion membrane in order to carry out fuel cell testing at higher temperature.