Deteção e localização de dano em estruturas

A deteção de dano em estruturas é um problema que tem preocupado a comunidade científica nas últimas décadas. O grande objetivo das metodologias desenvolvidas até à data é a deteção do dano numa fase tão precoce quanto possível, evitando a existência de danos materiais e humanos e a possibilidade de falha catastrófica das estruturas. Quando se fala de dano surgem cinco questões muito importantes que importa responder, (i) Existe dano? (Deteção), (ii) Onde está o dano? (Localização); (iii) Quanto e quão grave é o dano? (Quantificação), (iv) Que tipo de dano existe? (Classificação), e (v) Quanto tempo vai permanecer a estrutura operacional? (Previsão). Neste trabalho pretende-se implementar vários métodos de deteção e localização de dano (desenvolvidos por diversos autores) e aferir sobre a sua eficiência e robustez quando são utilizados dados obtidos quer pela via numérica quer pela via experimental. Por forma a tornar comparável os dados obtidos pelas duas vias, foi realizado um estudo numérico do efeito do ruído na eficiência dos vários métodos de deteção e localização do dano e desenvolvida uma nova abordagem que diminua as consequências do mesmo. Foi ainda estudada a influência da gama de frequências utilizada, bem como o estudo do efeito da localização das forças aplicadas na análise do dano. Para este último foram realizados diversos testes onde os indicadores foram submetidos a diferentes casos de excitação.

Análise não linear do comportamento dinâmico de passadiços pedonais pré-fabricados

Os terramotos têm sido considerados uma das forças mais destrutivas e violentas da natureza, causando grandes tragédias e perdas económicas significativas. O objetivo principal do presente estudo é avaliar o comportamento global e local de três pontes pedonais, pré-fabricadas, durante a ação sísmica regulamentar. Através destas análises, pretende-se avaliar o risco de colapso das estruturas por “descalçamento” do tabuleiro e, caso necessário, propor soluções para evitar este fenómeno e melhorar o desempenho sísmico dos passadiços. No domínio de pontes, o “descalçamento dos apoios” é um tipo de rotura que pode ocorrer em estruturas com tramos simplesmente apoiados, onde os problemas surgem geralmente na interface de ligação tabuleiro-pilar, podendo conduzir ao derrubamento do primeiro. Este tipo de ligação é geralmente constituído por um conjunto de varões de aço – ferrolhos, chumbados verticalmente ao capitel do pilar e que atravessam placas de neoprene, ficando instalados no negativo das vigas. A selagem dos varões é normalmente realizada com argamassa de alta resistência. Os problemas que surgem neste tipo de ligação estão associados, a maior parte das vezes, à falta de manutenção e ao insuficiente comprimento de entrega do tabuleiro na zona dos aparelhos de apoio. A simulação do comportamento da estrutura durante as várias fases construtivas e aplicação de cargas, até ao colapso total, implica a utilização de uma ferramenta adequada. A modelação numérica foi efetuada com recurso ao programa de cálculo não-linear de estruturas Extreme Loading for Structures, baseado no Método dos Elementos Aplicados. O método considera os efeitos da não-linearidade física e geométrica, permitindo analisar o comportamento das estruturas durante a fase elástica e inelástica, passando pela cedência das armaduras, abertura e propagação de fendas até à separação dos elementos. Com base neste trabalho, foi possível verificar alterações significativas na resposta sísmica da estrutura, nomeadamente devido à eventual degradação dos ferrolhos.

Identificação de dano estrutural com base em análise modal

O presente trabalho procura mostrar as potencialidades das técnicas de monitorização estrutural, de detecção, localização e caracterização de dano através de alterações dos parâmetros modais. As características dinâmicas de vibração de uma estrutura são alteradas pela presença de dano, o que, representando uma perda física, conduz à consequente perda de rigidez. Este fenómeno é responsável por modificações nas frequências naturais, deslocamentos modais e respectivas derivadas. Este trabalho apresenta a curvatura das configurações modais como possível parâmetro de controlo na identificação de dano estrutural. Neste documento encontram-se vários estudos de sensibilidade realizados em três modelos distintos (viga bi-apoiada, viga em consola e pórtico encastrado) em que se pretende avaliar a fiabilidade do método das curvaturas. Foram também desenvolvidos estudos respeitantes às alterações das frequências naturais e às alterações de dois indicadores estatísticos, o MAC e o COMAC. Com base nos resultados do método das curvaturas foi desenvolvida uma Java Applet, que constitui uma ferramenta de cálculo que permite explorar as potencialidades do método das curvaturas modais na identificação de danos em várias estruturas. Esta aplicação foi desenvolvida no compilador NetBeans IDE.

Análise da influência das variáveis do processo de furação de materiais compósitos sobre o dano através do método de Taguchi com características dinâmicas

Hoje em dia a utilização de materiais compósitos por parte das indústrias é cada vez maior porque conseguem satisfazer as exigências actuais de maneira mais eficiente do que os materiais convencionais. Com o fabrico de compósitos pretende-se atingir valores óptimos de parâmetros como a forma, massa, força, durabilidade, rigidez, custos, etc. O processo de furação em materiais compósitos é um processo bastante complexo porque a furação provoca danos no material que podem comprometer as suas ligações. O dano mais importante na furação de materiais compósitos é a delaminação, por esta razão, investigações conduzidas no sentido de a reduzir ou eliminar são essenciais. A espessura dos componentes e o diâmetro dos furos são requisitos dos produtos a fabricar, mas a maioria dos modelos presentes na literatura não contempla a sua variação. Mantendo estes dois factores constantes é possível observar o efeito dos parâmetros de corte e definir os respectivos modelos empíricos, mas ainda não foi concretizado um modelo global que seja fiável do ponto de vista dos aspectos físicos do processo. Neste trabalho estudou-se a influência das variáveis do processo de furação a alta velocidade em compósitos reforçados com fibra de carbono no dano resultante através do método de Taguchi com características dinâmicas, considerando como factores de sinal a espessura do provete e o diâmetro da ferramenta e como factores de controlo as restantes variáveis, velocidade de corte e velocidade de avanço. O propósito da sua utilização foi a análise individual do efeito de cada factor de sinal, para evitar que o seu predomínio no factor de delaminação possa camuflar a influência dos parâmetros de corte. Em relação ao método utilizado, verificou-se não ser possível desacoplar os efeitos dos factores de sinal. Consequentemente, verificou-se que a influência dos parâmetros de corte fica imperceptível face ao efeito da espessura da peça e do diâmetro pretendido, não permitindo encontrar um modelo empírico generalizado. O facto do modelo de Taguchi com características dinâmicas não ser adequado pode ainda indiciar que não é possível generalizar os mecanismos do processo com base nestas variáveis.

Metodologia para a Taxonomia e estrutura dos procedimentos de análise de riscos ocupacionais

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Gestão Industrial

Análise de incerteza associada a estruturas de madeira

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Estruturas e Geotecnia pela Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa

Taxonomia e estrutura dos procedimentos de análise de riscos ocupacionai

Neste artigo é apresentada uma taxonomia e estrutura para procedimentos de análise de riscos ocupacionais (designada por Matriz Perigo-Risco-Danos). É apresentada uma classificação normalizada de perigos/riscos, com identificação das consequências potenciais associadas, na Matriz para Identificação de Perigos-Riscos-Danos (dominantes). Para cada perigo/risco são identificados os danos potenciais individuais, em resultado de acidentes de trabalho (lesões), de doenças profissionais legais (patologias ocupacionais), de doenças relacionadas com o trabalho e de incomodidade ocupacional. Para a caracterização dos danos individuais são utilizadas as nomenclaturas existentes na metodologia EEAT (Estatísticas Europeias de acidentes de Trabalho) e no Decreto Regulamentar 76/ 2007. Cada dano é associado à região anatómica potencialmente atingida. A valoração do risco é organizada em termos de riscos para acidentes - doenças profissionais – e incomodidade ocupacional. Para cada perigo/risco são identificadas medidas de controlo, de acordo com a hierarquia referida na NP 4397:2008 (modificada). A implementação das medidas de controlo foi associada a um critério temporal de curto-médio-longo prazo que teve em conta a oportunidade da implementação e os grupos de medidas a implementar conjuntamente. Este procedimento metódico, designado por Matriz Perigo-Risco-Danos foi aplicado a uma empresa de fabricação de produtos de betão para a construção, pretendendo valorizar os procedimentos correntes de an

Critérios de dano associados a estruturas adjacentes a escavações em meio urbano

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Estruturas e Geotecnia

Análise da vulnerabilidade sísmica do arco da Rua Augusta

Em Portugal grande parte dos edifícios históricos antigos são constituídos por alvenaria de pedra. Este género de construção é particularmente vulnerável a ações de natureza dinâmica, nomeadamente a ações sísmicas. O estudo da vulnerabilidade sísmica destes edifícios permite estimar os níveis de dano expectáveis, aquando da ocorrência de um sismo e apoiar o desenvolvimento de técnicas de reforço que permitam evitar o colapso dos mesmos. O objetivo principal do presente estudo é avaliar a vulnerabilidade sísmica do arco da rua Augusta em Lisboa, perante um evento sísmico regulamentar, utilizando um programa de cálculo comercial especializado que permite a utilização de análises dinâmicas não lineares. Numa primeira fase procedeu-se à identificação modal do arco, com recurso a ensaios de vibração ambiental. Os resultados destes ensaios de caracterização dinâmica foram utilizados para calibrar o modelo numérico, o qual foi desenvolvido no programa de cálculo Extreme Loading for Structures, baseado no Método dos Elementos Aplicados. O modelo numérico foi utilizado, numa segunda fase, para avaliar a vulnerabilidade sísmica do arco. Uma análise preliminar pushover permitiu obter a curva de capacidade da estrutura, que por sua vez, possibilita a definição os limites de um conjunto de estados de dano considerados relevantes para o arco. Subsequentes análises sísmicas não lineares e a definição de curvas de fragilidade, permitem estimar os níveis de dano prováveis para vários níveis de ação sísmica e concluir sobre a vulnerabilidade sísmica do Arco da Rua Augusta perante um cenário sísmico regulamentar.

A decisão política em educação: análise estratégica da mudança de modelos decisionais em administração pública

Dissertação de mestrado em Ciências de Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Educação, desenvolvimento e participação política dos professores: contributo para uma análise crítica da política educativa portuguesa dos anos oitenta

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Resolução de problemas em educação matemática: contributo para uma análise epistemológica e educativa das representações pessoais dos professores

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Formação experiencial e desenvolvimento de competências: contributo de uma experiência de investigação- formação com base na análise da prática profissional em enfermagem

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação: área de Educação e Desenvolvimento

Novo paradigma educativo e práticas pedagógicas das EFAS: análise de planos de estudos inovadores em relação aos sete saberes da educação do futuro do Morin

Dissertação de mestrado em Ciências da Educação, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa e do Diplôme d' Université François Rabelais de Tours

Análise conjunta de regressões e planos de melhoramento

A Análise Conjunta de Regressões, ACR, é uma técnica conhecida pela sua utilização na comparação e selecção de cultivares. A sua aplicação estava geralmente condicionada a ensaios realizados num número reduzido de anos, para um conjunto fixo de ecultivares. Neste trabalho, vamos estudar a extensão do âmbito de aplicação desta técnica a planos de melhoramento. Os ensaios analisados através da ACR encontram-se divididos em blocos. A produtividade de cada bloco é medida pelo respectivo índice ambiental. A técnica da ACR, como o seu próprio nome indica, consiste no ajustamento de regressões lineares do rendimento de cada cultivar no respectivo índice ambiental. Numa primeira parte, apresentamos as técnicas estatísticas que serão utilizadas posteriormente na análise dum plano de melhoramento concreto. Mostraremos nomeadamente, como realizar os ajustamentos das regressões lineares e como proceder à comparação e selecção dos cultivares. Na segunda parte o nosso trabalho mostrará, revendo-se no Plano de Melhoramento de Trigo Mole em Portugal (1986 - 2000), como utilizar a ACR em planos de melhoramento. Apresentaremos ainda um modelo para os índices ambientais, usando variáveis dummy associadas a anos, locais e cultivares. Os coeficientes ajustados para os anos foram usados para expressar, no caso do Programa de Melhoramento do Trigo Mole em Portugal, os efeitos atribuíveis ao factor ano. Os resultados obtidos no caso Português, indicam claramente a utilidade da técnica da ACR no acompanhamento de programas de melhoramento, mais precisamente, na tomada de decisão relativa aos cultivares que devem permanecer no plano de melhoramento de um ano para o outro.