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.

Simultâneas ocorrências de vibrações de cabos de pontes estaiadas sob ação combinada de chuva de vento têm sido observadas ao redor do mundo nos últimos 20 anos. Este mecanismo tem causado grande preocupação aos engenheiros de pontes e pesquisadores por provocar grandes amplitudes de vibração. O melhor conhecimento do fenômeno evitará que perigosas oscilações induzidas pelo efeito combinado de chuva e vento ocorram evitando que medidas sejam tomadas apenas após a ocorrência de acidentes. Foi possível determinar, neste trabalho, as características aerodinâmicas de cabos de pontes estaiadas submetidos à ação combinada de chuva e vento no que diz respeito à influência dos filetes sobre as forças aerodinâmicas (arrasto e sustentação) e sobre o desprendimento de vórtices em três modelos seccionais. O modelo M1 foi posicionado horizontalmente com vento incidente normal ao eixo longitudinal, o modelo M2 foi posicionado horizontalmente com vento incidindo obliquamente ao eixo longitudinal e o modelo M3 representa um cabo inclinado típico de ponte estaiada. Os filetes nas posições = 1 θ 60° e = 2 θ 110° aumentaram as sucções na esteira do M3 consideravelmente. Para qualquer posição dos filetes no M3 não ocorreram mudanças em seus coeficientes de sustentação. Os coeficientes de arrasto aumentaram com a presença dos filetes, no entanto não apresentaram mudanças nos valores com a variação da posição dos filetes. Em modelos horizontais, a presença dos filetes pode causar supressão ou amplificação da intensidade do desprendimento de vórtices dependendo da localização dos filetes. Para o M3 notou-se aumento da intensidade do desprendimento de vórtices para qualquer posição dos filetes. A maior intensidade ocorreu para = 1 θ 50° e = 2 θ 110°. Para todos os modelos com filetes, o desprendimento de vórtices é mais forte em escoamento turbulento. Independente da presença dos filetes, o modelo M3 apresentou freqüências de desprendimento de vórtices mais baixas que as freqüências de desprendimento do vórtice de Kármán convencional. Verifica-se, portanto, o efeito de vórtice axial. Para Re < 1,2 x 105 o filete inferior não tem influência sobre o escoamento. Entretanto, para Re > 1,2 x 105 o filete inferior passa a afetar nitidamente o escoamento em torno do cilindro. Para o modelo inclinado o filete inferior apresentou influência no escoamento para todos os valores de Re. / Simultaneous occurrences of cable vibrations under combined action of wind and rain have been observed around the world in cable-stayed bridges in the last 20 years. This mechanism has caused great concern to bridge engineers and researchers due to the large vibration amplitudes. A better knowledge of the phenomenon may prevent that dangerous oscillations induced by the combined effect of rain and wind occur, compromising the usefulness and safety of cable-stayed bridges, besides to avoiding the necessity of measures taken only after some accident occurrence. It was possible to determine, in this study, the aerodynamic characteristics of cables submitted to the combined action of rain and wind regarding the influence of rivulets on aerodynamic forces (drag and lift) and on the vortex shedding in three sectionals models. The M1 model was positioned horizontally with perpendicular wind incidence to the longitudinal axis, the M2 model was positioned horizontally with oblique wind to the longitudinal axis and the M3 model is a typical, cable of cable-stayed bridges. The rivulets positioned in the 60° (upper) position and the 110° (lower) position increase considerably the negative pressures in the M3 model wake. For any rivulets position, the M3 do not change their lift coefficients. The drag coefficients increased with the rivulet presence, however its position seems to make no difference in the values of the coefficients. In horizontal models, the rivulets can suppress or cause amplification in the vortex shedding intensity, depending of their position. For the M3 model, the vortex shedding intensity increases for all rivulets positions. The greater intensity occurred when the upper and lower rivulets were at 50° and 110°, respectively. For all models with rivulets, the vortex shedding is stronger in turbulent flow. Independent of the rivulets presence, the vortex shedding frequencies at the inclined model (M3) presented lower frequencies than the conventional Karman vortex shedding. This shows, therefore, the effects of the axial vortex. For Re < 1.2 x 105 the lower rivulet has no influence on the flow. However, for Re > 1.2 x 105 the lower rivulets affect significantly the flow around the cylinder. For the inclined model the lower rivulet has no influence on the flow for all Re range.

O conhecimento do comportamento aerodinâmico do tabuleiro de uma ponte é um fator determinante em projetos de pontes e na resolução de problemas práticos de engenharia associados. No Brasil ainda são poucas, mas crescentes, as construções de pontes com cabos, sejam elas pênseis ou estaiadas. Estas fazem parte do foco do estudo desta tese de doutorado que visa à obtenção de contribuições para ampliar a base de dados referentes aos parâmetros que influenciam o comportamento aerodinâmico de pontes. Busca-se investigar e quantificar os efeitos de interferência devidos à ação do vento em tabuleiros paralelos (próximos) de pontes, frente à resposta induzida pelo desprendimento de vórtices, gerando subsídios para a elaboração de projetos e solução de problemas da prática da Engenharia Civil. O programa experimental foi realizado nas instalações do Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Foram realizadas medidas em modelos seccionais reduzidos de um tabuleiro de ponte. Um modelo teve sua secção transversal média instrumentada com tomadas de pressão para determinação do campo de pressões. Foram obtidos campos de pressões para o modelo isolado e para distintas configurações de vizinhança (posicionamento de outro tabuleiro idêntico paralelo ao instrumentado) O outro modelo seccional foi ensaiado com o auxílio de um dispositivo que permite a simulação de dois graus de liberdade, vertical e torcional, utilizado para a determinação do comportamento dinâmico do tabuleiro frente ao desprendimento de vórtices. Nestes testes foram investigadas as condições de vizinhança, de dispositivos aerodinâmicos (nariz de vento) além da variação do nível de amortecimento em relação ao crítico, sendo a seguir realizadas medidas do campo de velocidades no entorno do modelo do tabuleiro. Os efeitos de interferência observados, a partir dos testes com modelos estáticos, variaram de acordo com cada uma das disposições geométricas estudadas. Em determinadas situações foram observados efeitos benéficos de proteção, entretanto, aumentos nos coeficientes também ocorreram. Os resultados obtidos com os modelos dinâmicos indicaram, de uma forma geral, melhora na estabilidade aerodinâmica em relação à situação com modelo isolado. Foi observada a ocorrência de mais de um pico na resposta vertical por desprendimento de vórtices o que ocasionou estudos adicionais aos inicialmente propostos. A partir da verificação da real possibilidade de ocorrência de mais de um pico na resposta, propõe-se a inclusão de novas orientações para o projeto de estruturas suscetíveis a vibrações verticais por desprendimento de vórtices em texto de normas ou recomendações de projeto. / The knowledge of the aerodynamic behavior of a bridge deck is a major factor in the design of bridges and in the solving of related engineering problems. There are still not many suspension or cable stayed bridges in Brazil, although the construction of these kind of structures has been increasing in the last years. This Thesis has the aim of contributing with the broadening of the state of the art in the aerodynamics of cable stayed bridges. The objective is to investigate the effects of aerodynamic interference in closely spaced bridge decks due to vortex shedding. The experimental program was performed in the boundary layer wind tunnel Prof. Joaquim Blessmann of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul. The measurements were obtained through sectional models of bridge decks. One of the models was instrumented with pressure taps for the measurement of the individual pressure field (isolated model) as well as for several vicinity configurations (two closely spaced parallel models). The other sectional model was tested through an experimental device which allows the simulation of two degrees of freedom, vertical and torsional, used for the investigation of the bridge deck behavior under vortex shedding excitation. Several vicinity configurations, aerodynamic devices, damping levels and measurement points around the models were investigated in the wind tunnel tests. The interference effects observed from the static models vary according to each one of the geometric positions studied. For some situations there were beneficial protection effects, although an increase in the value of the coefficients also occurred. The results from the dynamic model have generally indicated an improvement in the aerodynamic stability in relation to the isolated model. It was also observed that more than one peak occurred for the vertical response due to vortex shedding, which lead to additional studies to the initial planned. From these observations, the inclusion of new guidelines for the design of structures susceptible to vertical vibrations due to vortex shedding, in the specific codes, are recommended.

A fadiga é um processo de degradação importante, que pode se manifestar de maneira intensa em estruturas sujeitas à ação de carregamentos cíclicos, tais como as pontes rodoviárias. A fadiga consiste num mecanismo de acumulação de micro-danos, que envolve a formação e o crescimento de fissuras, e que pode, depois de um determinado número de ciclos, culminar na completa fratura do material sob ação de tensões bem inferiores à sua tensão última de ruptura. No caso de pontes rodoviárias, o procedimento de cálculo visa assegurar que as tensões de trabalho nos materiais sejam pequenas, muito inferiores às tensões de ruptura, de maneira que os micro-danos sejam quase inexistentes, tornando necessário um elevadíssimo número de ciclos para provocar a fadiga. Normalmente, em projeto é considerado o efeito, em termos de tensões, da passagem do trem tipo, carregamento padrão recomendado pelas Normas Brasileiras, sobre a estrutura. Na vida real, todavia, cada veículo resulta em uma ação diferenciada sobre a estrutura, dependendo de seu peso total e da distribuição do mesmo no rodado. Fica evidente que os veículos pesados são aqueles que consomem mais rapidamente a vida útil de fadiga, pois os mesmos podem resultar em grandes diferenciais de tensão, principalmente em estruturas onde o peso próprio é relativamente pequeno. Diante da tendência de aumento do volume de tráfego e do incremento no peso total dos veículos circundantes, torna-se preocupante a situação para as pontes existentes, principalmente as mais antigas. Buscando colaborar nessa avaliação, o objetivo principal desta tese foi estudar o impacto na redução da vida útil de fadiga devido ao incremento de tráfego de veículos pesados. Foi traçando um comparativo entre a vida útil estimada de projeto, deduzida a partir da consideração do trem tipo de norma, a atual (45t) e a anterior (36t), e uma estimativa de vida útil alternativa, decorrente da consideração de espectros de carregamentos reais obtidos a partir da análise do volume e composição de tráfego de dados oficiais, CONCEPA e DNIT, em quatro postos situados ao longo da BR 290, rodovia federal brasileira. Dois modelos de vigas, foram tomados como referência para as análises, considerando-se para cada uma delas com diferentes comprimentos de vãos. Foram também estudadas simulações de situações com incrementos de veículos com sobrepeso, de fluxo de tráfego, e de efeitos da diminuição da seção resistente por deterioração da armadura por corrosão. O estudo mostra que em função do fluxo de veículos pesados pode resultar um encurtamento significativo da vida útil de estruturas antigas de pequeno porte dimensionadas para o trem tipo de 36t, e para estruturas com balanços dimensionadas para os dois trens tipo considerados. / Fatigue is an important degradation process, to which structures under the action of cyclic loading, such as bridges, may be subjected. It consists in a micro-damage accumulation mechanism, which involves the formation and growing of cracks. After a determined number of cycles, it can culminate on the total crack of the material under a much lower stress than its ultimate capacity. The design calculation procedure to prevent that from happening, ensures the working material stress to be much lower than the rupture stress. In such way, minimizing micro-damages, it becomes necessary a very high number of loading cycles to provoke fatigue. Usually, bridge design considers the effect of live loads through a Standard Loading Vehicle, recommended by the Brazilian Code. In real life however, each vehicle results in a different action upon the structure, depending on its total weight and axel distribution. It becomes evident that heavier vehicles are those that fastly consume the structure´s fatigue life, especially for bridges with a relative small self weight. Due to the ever increasing traffic volume and total weight of the vehicles, it becomes preoccupant the situation of many existent bridges, especially the older ones. In this sense, the objective of this work is to study the impact of the increasing traffic of heavy vehicles on the reduction of the remaining bridge fatigue’s life. For that purpose, a comparison was established between two different estimative analyses of a bridge service life expectation. One considers the bridge design specifications contained in the actual (45t) and previous (36t) Brazilian Codes. The other results from the consideration of a real traffic loading observation. Such traffic data was obtained in four checkpoints of a Brazilian federal highway ( BR 290 ), by the federal agencies CONCEPA and DNIT. Two commonly used cross section beams and bridge length were considered for the analysis. With such models, different numerical simulations of increasing vehicle weight and traffic flow were performed. Furthermore, the effects of a reduced section resistance. due to corrosion deterioration of the reinforcement. were also studied. Conclusions show that the increasing traffic of heavy vehicles may result in a significant reduction of a bridge remaining service life. That is more evident for small old bridges designed under the previous Brazilian Code specifications ( 36t ). Also, cantilevered bridge structures designed by the previous and actual Codes may be subjected to such life reduction.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-08-23T19:06:41Z No. of bitstreams: 1 2018_IvianeCunhaeSantos.pdf: 29126495 bytes, checksum: b8236dd72636499da3edfb858ec65ac5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-29T17:54:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_IvianeCunhaeSantos.pdf: 29126495 bytes, checksum: b8236dd72636499da3edfb858ec65ac5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-29T17:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_IvianeCunhaeSantos.pdf: 29126495 bytes, checksum: b8236dd72636499da3edfb858ec65ac5 (MD5) Previous issue date: 2018-08-23 / A monitoração da saúde estrutural (Structural Health Monitoring - SHM) visa garantir a segurança estrutural e operacional e emitir alertas precoces sobre danos ou deterioração antes da necessidade de recuperações onerosas ou mesmo de um colapso catastrófico, e está emergindo como um elemento importante para a gestão sustentável dos sistemas de obras públicas de infraestrutura. Os danos afetam o comportamento dinâmico das estruturas devido às mudanças nas dimensões dos elementos, condições de contorno, massa, degradação das propriedades mecânicas dos materiais, ou a ocorrência simultânea de todos esses fenômenos, provocando a alteração nos valores das frequências, modos de vibração e nos coeficientes de amortecimento. Desta maneira, o desenvolvimento de modelos numéricos e a avaliação através de técnicas de análise dinâmica vêm assumindo grande importância, e é capaz de fornecer informações precisas para avaliar a integridade estrutural. A atualização (updating) do modelo numérico é um processo que visa determinar os parâmetros de incerteza do modelo inicial com base em resultados experimentais e alcançar um modelo atualizado mais adequado. No entanto, o sucesso da aplicação do método de atualização depende da concepção numérica das estruturas, um teste modal bem concebido e controlado e uma integração entre os modelos numéricos e experimentais. Este trabalho descreve a aplicação das técnicas de atualização com base em dados modais implementadas em pacotes de software comercialmente disponíveis para a identificação do comportamento global de uma ponte estaiada. O modelo numérico atualizado pode ser utilizado para avaliar a integridade estrutural, durabilidade e confiabilidade ao longo do ciclo de vida e otimizar as atividades operacionais e de manutenção. Ele também pode ser utilizado com confiança em todas as análises relacionadas à estrutura, como por exemplo, para a previsão de respostas dinâmicas em novos cenários de carga, para a identificação de danos, para projetar sistemas de monitoração e avaliação das estruturas ao longo do tempo. / Structural Health Monitoring (SHM) aims at assuring structural and operational safety and giving early warnings of damage or deterioration before the need for costly recuperation or even from a catastrophic collapse, and is emerging as a valuable tool for sustainable management of public works infrastructure systems element. Damage affects the dynamic behavior of structures due to changes in the dimensions of the elements, boundary conditions, mass, deterioration of mechanical properties of materials, or the simultaneous occurrence of all these phenomena, causing the change in the values of frequencies, modes and coefficients damping. This way, the development of numerical models and the evaluation by techniques of dynamic analysis has gained significant importance and it can provide accurate information to analyze structural integrity, durability and reliability along the life cycle and optimize the operational activities and maintenance. The updated numerical model is a procedure to determine the parameters of uncertainty of the initial model, based on experimental results, and to achieve more appropriate upgraded model. However, the successful application of the method of updating depends on the numerical design of structures, on a well-conceived and controlled modal test and on the capacity to integrate experimental data. This work describes the application of the modal updating techniques implemented in commercially available software packages to the identification of the global behavior of a cable-stayed bridge. The updated numerical model can be used to evaluate the structural integrity, durability, and reliability along the life cycle and to optimize operational and maintenance activities. It may also be used with confidence in all tests related structure, for example, for predicting dynamic responses of new load settings, for identification of damage, monitoring systems and evaluating the structure over time.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-08T17:17:14Z No. of bitstreams: 1 Yosiaki Nagato.pdf: 4708747 bytes, checksum: 95db46ada5a5370d9baf9f430d697cf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T17:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yosiaki Nagato.pdf: 4708747 bytes, checksum: 95db46ada5a5370d9baf9f430d697cf4 (MD5) Previous issue date: 1968-12 / Com este trabalho objetivou-se verificar experimentalmente o funcionamento do sistema estrutural em “Viga com Efeito Pênsil", idealizado pelo Engenheiro Antônio Alves de Noronha Filho. Estudou-se inicialmente o princípio de funcionamento e o método de cálculo analítico da estrutura, que é uma associação de ponte pênsil com ponte em concreto armado. Em seguida, ensaiou-se um modelo reduzido de uma "viga com efeito pênsil", com 5 m de vão. Os resultados do ensaio são apresentados sob a forma de tabelas e gráficos, e uma breve discussão sobre esses resultados é feita. Comparam-se os resultados do ensaio com os valores obtidos analiticamente. O ensaio do modelo, levado até a rutura, trouxe valiosos esclarecimentos sobre o comportamento da estrutura, principalmente sobre a influência do efeito de segunda ordem, mas os resultados obtidos não permitem ainda uma conclusão definitiva sobre a viabilidade funcional e econômica do sistema estrutural em foco, justificando-se assim a necessidade de novos ensaios e de estudos mais completos. / This work deals with an experimental study on the behaviour of the structural system named "Beam with Hanging Effect" conceived by Mr. Antonio Alves de Noronha Filho. A first study on the behaviour and on the design method of this type of structure was made by analytical means. The structure uses an association of general principles of suspension bridges and concrete bridges. An ultimate load test on a model of a "beam with hanging effect" was performed, and the results are presented in tables and graphs and are briefly discussed and compared with analytical values. The performed test brought important information on the behaviour of the structure, mainly on the influence of the second order effect, but the results are insuficient for a decisive conclusion on the functional and economical feasibility of this novel structural system. For such a decisive conclusion more complete studies and some other tests would be necessary.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-06-27T16:41:06Z No. of bitstreams: 1 131477.pdf: 2898891 bytes, checksum: eae5416dbf567806f8a59da3d27b99a7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T16:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 131477.pdf: 2898891 bytes, checksum: eae5416dbf567806f8a59da3d27b99a7 (MD5) Previous issue date: 1972-12 / O presente trabalho tem por objetivo principal a determinação dos esforços em pórticos de pontes ou viadutos, com fundações em estacas ou tubulões, quando carregados transversalmente. São apresentadas teorias sobre solicitações transversais em estacas, bem como a conceituação e aplicação do método da rigidez à análise de pórticos planos por computadores digitais. No capítulo final são resolvidos exemplos práticos e apresentados gráficos de fácil utilização para obtenção do momento máximo nas estacas de um pórtico simples, considerando-se o coeficiente de reação horizontal do terreno constante ou variável linearmente com a profundidade. / The present work has as its main goal determination of loads acting on bridge frames supported by piles or bored piles under the condition of horizontal loading. Theories on laterally loaded piles are discussed and an application of the stiffness method to the analysis of plane frames by means of digital computers is shown. ln the last Chapter a few practical examples are solved, and graphs for the determination of the maximum bending moment of piles are presented for two hypothesis of the soil reaction modulus: constant or varying linearly with depth.

Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-08-04T12:13:43Z No. of bitstreams: 1 137164.pdf: 1880313 bytes, checksum: 378297a924c3eee8ba94f3701e4a1d73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T12:13:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 137164.pdf: 1880313 bytes, checksum: 378297a924c3eee8ba94f3701e4a1d73 (MD5) Previous issue date: 1974-12 / O processo semi-analítico em elementos finitos é aqui utilizado na análise estática linear de estruturas tridimensionais particulares. É dada ênfase à análise de estruturas de pontes, de seções transversais arbitrárias e de eixos reto, circular ou oblíquo, tendo ou não transversinas intermediárias e com extremos apoiados. As variações, tanto das características dos materiais quanto da geometria do sólido, segundo o eixo da estrutura, são conseguidas representando por séries as variações das propriedades mecânicas dos materiais. Além das propriedades dos materiais, também são representadas por expansões em séries de FOURIER da coordenada segundo o eixo da estrutura, todas as demais variáveis dependentes. Devido ao desenvolvimento em série das variações das propriedades mecânicas, o sistema de equações resultante torna-se completamente acoplado e necessita ser resolvido simultaneamente. Grupando todos os coeficientes de FOURIER em cada ponto nodal, consegue-se tornar com características de faixa, a matriz de rigidez acoplada da estrutura. A solução do sistema é obtida pelo Método de Gauss, em blocos. Apresenta-se um programa automático e sua aplicação a alguns exemplos. / In this dissertation it is presented a numerical analysis of tridimensional structures, using the semi-analytical finite element process. The analysis is focused on simple supported, curved, skew or retangular bridges with arbitrary cross section. The analysis allows the consideration of diaphragms. The mechanical properties are expanded into FOURIER series, allowing for variations in the material and geometric characteristics of the structure. Besides the mechanical properties, all the other dependent variables are also expanded into FOURIER series. As a consequence of the series expansion of the mechanical properties, the system of equations becomes fully coupled and must be solved simultaneously. By grouping all FOURIER coefficients together at each nodal point the structural stiffness matrix, that results from the coupling between the harmonics, can be banded. The solution of the system of linear equations is obtained by the Gaussian elimination method, employing a block solver. A computer program is presented and applied to some examples.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-05-10T23:15:20Z No. of bitstreams: 1 AlissonGadelhaDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4560280 bytes, checksum: 1eaedc80ead007ccca75b3000c566456 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-05-17T23:52:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AlissonGadelhaDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4560280 bytes, checksum: 1eaedc80ead007ccca75b3000c566456 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-17T23:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlissonGadelhaDeMedeiros_DISSERT.pdf: 4560280 bytes, checksum: 1eaedc80ead007ccca75b3000c566456 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A durabilidade das estruturas de concreto armado tem motivado muitas pesquisas, considerando os altos custos dos reparos em muitas situa??es, como ? o caso das pontes, bem como os preju?zos causados pela necessidade de interdi??o quanto aos servi?os de recupera??o. Neste sentido, este trabalho tem como objetivo avaliar as condi??es de durabilidade da Ponte do Rio do Carmo com 90,90 metros de extens?o. Esta foi constru?da em 1976 e est? localizada no Km 36 da rodovia brasileira BR-110, entre os munic?pios de Areia Branca/RN e Mossor?/RN, em regi?o de elevada agressividade ambiental. Para realiza??o deste estudo, foram identificadas as manifesta??es patol?gicas presentes, utilizando metodologias de inspe??es: Norma DNIT 010/2004 - PRO e a GDE/UnB. Com isto, a partir delas, p?de-se verificar que, as maiores incid?ncias dos danos sofridos foram na superestrutura, na mesoestrutura e em outros elementos estruturais, como as vigas de fachada. Ademais, de acordo com este levantamento, foi poss?vel quantificar a deteriora??o da estrutura; de forma que se obteve nota t?cnica igual a 3 segundo a norma DNIT, caracterizando-a como uma obra ?potencialmente problem?tica?, e grau de deteriora??o global da estrutura (Gd) igual 65,05, classificando-a em n?vel ?Alto?. Em comparativo entre ambas metodologias aplicadas, a mais conservadora foi a GDE/UnB, devido a riqueza de detalhes em sua an?lise. Quanto, a realiza??o dos ensaios n?o destrutivos, mostrou-se boa homogeneidade do concreto perante o ensaio de esclerometria. Para as medidas de ultrassom, foi identificada a qualidade do concreto como ?regular? e possibilitou a estimativa do m?dulo de elasticidade e resist?ncia em 17,60 GPa e 13,51 MPa, respectivamente. J? o ensaio de profundidade de carbonata??o, foram aferidas medidas em valores de 0,00 a 19,00 mm e, no o ensaio de presen?a de cloretos, verificaram-se maiores medidas, sendo a maior delas igual 22,80 mm. Por?m, ambas n?o atingiram a profundidade do a?o, 30 mm. No ensaio de potencial de corros?o, a maior parte da medi??o foi numa faixa de -150 a -250 mV, que indica probabilidades de 10 a 90% de corros?o. Todos esses resultados podem concluir que, a Ponte do Rio do Carmo, necessita de reparos nos elementos estudados nesta pesquisa e aliados outras inspe??es mais detalhadas, poder? se planejar a solu??o mais adequada quanto aos aspectos de seguran?a e economia. / The durability of reinforced concrete structures has motivated many researches, considering the high cost of repairs in many situations, such as bridges, as well as the damage caused by the need to ban regarding recovery services. Thus, this study aims to assess the conditions of durability of the bridge over the Carmo River with 90.90 meters long. This was built in 1976 and is located at km 36 of the BR-110 highway, between the municipalities of Areia Branca/RN and Mossor?/RN, in environmentally high aggression region. For this study, non-destructive tests were done on that proved to be good homogeneity of the concrete before the rebound hammer testing. For ultrasound measures the quality of the concrete was identified as "regular" and enabled the estimation of the dynamic modulus of elasticity and strength of 13.51 MPa and 17.60 GPa, respectively. The carbonation depth assay gave values in steps of 0.00 to 19.00 mm and the testing of the presence of chlorides, there were larger dimensions, most of them being equal to 22.80 mm. However, both did not reach the depth of the steel, 30 mm. The corrosion potential of the test, most of the measurement concentrated in a range of -150 to -250 mV which indicates probabilities of 10 to 90% corrosion. Pathological present manifestations were identified using inspection methods: a standard DNIT 010/2004 and GDE / UnB. With this, from them, it was observed that the highest incidence of injuries suffered were in the superstructure, the mesostructure and other auxiliary elements such as the facade beams. Furthermore, according to this lifting, it was possible to quantify the deterioration of the structure; so that was obtained technical score equal to 3 in accordance with standard DNIT 010/2004, characterizing it as a work "potentially problematic", and overall degree of deterioration of the structure (Gd) equal to 64.03 classifying the level "High". In comparison between both methodologies, the GDE/UnB resulted in greater accuracy, due to richness of detail in your analysis. All these results indicate that the bridge study, needs repairs in the elements studied in this research and allies for more specific inspections, will be able to plan the most appropriate solution in relation to safety aspects and economics.

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