Simulação computacional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio

A análise do comportamento estrutural sob incêndio constitui uma parte importante da engenharia de proteção contra incêndio, especialmente no caso de estruturas de aço, por sua alta condutividade térmica e relativa esbeltez das seções. As dificuldades econômicas e práticas, associadas à avaliação do comportamento estrutural, por meio de ensaios em escala real, têm estimulado o desenvolvimento e uso de métodos de simulação numérica. Esta tese trata da simulação numérica do comportamento de estruturas de aço sob condições de incêndio e se divide em três partes. As duas primeiras partes foram desenvolvidas na Universidade de Liége, na Bélgica, usando-se o programa SAFIR como ferramenta numérica. A terceira parte foi desenvolvida de forma independente, na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Na primeira parte, é feito um estudo comparativo entre o uso de elementos finitos de viga e de casca, na modelagem de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a flambagem lateral por torção. Os esforços de torção, presentes no caso de flambagem lateral, podem levar a uma plastificação da seção transversal e à conseqüente redução da rigidez à torção da seção. Da mesma forma, a degradação das propriedades do material, com o aumento da temperatura, leva à redução da rigidez à torção Havia dúvidas se o modelo com elementos de viga, com uma rigidez à torção constante, poderia fornecer uma resposta aceitável. O estudo mostrou que uma resposta com boa precisão pode ser conseguida, usando-se elementos de viga, desde que o módulo de elasticidade transversal seja ajustado para refletir seu valor correspondente à temperatura de falha. Isso implica um processo iterativo, uma vez que a temperatura de falha não é previamente conhecida. Por outro lado, a degradação da rigidez à torção, por efeitos de plastificação, pode ser ignorada. Na segunda parte, é feita a comparação entre as modelagens bidimensional e tridimensional, de galpões industriais de um andar, sob incêndio. Comumente, a estrutura de galpões industriais é composta por pórticos-tipo, dispostos em paralelo. A análise desses galpões é comumente feita pela simulação no plano do pórtico de aço ou, simplesmente, da treliça da cobertura Na análise bidimensional, importantes efeitos fora do plano são ignorados, como a redistribuição de esforços devido à degradação do material ou à expansão térmica, ou instabilidade lateral dos elementos. A importância desses efeitos e a adequabilidade do modelo 2D para representar o comportamento real são discutidas. Na terceira parte, um modelo numérico para a simulação tridimensional do comportamento de estruturas de aço sob incêndio é apresentado. O modelo é baseado no conceito de rótulas plásticas generalizadas, com modificações para melhor representar a formação e expansão da plastificação no elemento. A descrição cinemática adotada permite obter bons resultados, mesmo com o uso de poucos elementos. A determinação do vetor de esforços internos no elemento, incluindo os efeitos da temperatura, é detalhada. O procedimento foi validado por comparação com ensaios e com modelos numéricos mais sofisticados, como o programa SAFIR. Os resultados demonstram que o procedimento proposto pode ser usado como uma forma alternativa de análise 3D de estruturas sob incêndio, com precisão razoável e baixo esforço computacional.

Estudo comparativo da influência da forma de hastes femorais cimentadas afiladas e polidas nos padrões de transmissão de carga e estabilidade in vitro

A necessidade de uma maior longevidade da artroplastia total do quadril em pessoas mais jovens e ativas tem impulsionado a evolução do projeto de hastes cimentadas polidas e sem colar, através de alterações da forma desde a original de Charnley, passando pela dupla cunha e mais recentemente, a tripla cunha. Essa pesquisa foi direcionada à análise comparativa da estabilidade de hastes cujos ângulos de cunha foram a variável de projeto. Modelos físicos simplificados de diferentes conicidades foram elaborados e submetidos a testes e simulações numéricas para verificar, respectivamente, a migração distal e o ambiente mecânico da interface entre a haste e o cimento. Em modelos anatômicos constituídos das formas de hastes comerciais, implantadas em fêmures compósitos, foram acompanhadas as movimentações axial e rotacional e foi determinado o padrão de transmissão de carga através do nível de deformações no interior do manto de cimento e na superfície do osso. A hipótese é que uma prótese que apresente maiores deslocamentos e maiores níveis de deformações impostas ao manto de cimento em testes estáticos e cíclicos devem ser as de maior probabilidade de revisão precoce. Por outro lado, a relação entre o nível de deformação da superfície cortical antes e depois da implantação das hastes indica o potencial para o remodelamento ósseo As hastes foram extraídas e reimplantadas nos modelos anatômicos após os testes de fadiga para verificar alterações nos padrões de deformação. Também foi avaliada a contribuição da polimerização do cimento na estabilidade através do acompanhamento das deformações e de simulações numéricas. O processo de polimerização do cimento contribui para o acoplamento, pois promove um grande nível de deformações residuais devido à retração. Por outro lado pode provocar trincas iniciais e espaços na interface entre o cimento e o osso, além de facilitar a propagação de trincas por fadiga. Nas simulações numéricas dos modelos físicos observamos que a condição inicial de adesão na interface é representativa entre a haste e o manto. Os modelos físicos indicaram maior migração com menor conicidade. Para os modelos anatômicos houve diferença significativa apenas quanto à rotação permanente entre os grupos, estando isto associado à rigidez proximal e ao raio de transição do calcar. As hastes tripla cunha conferem uma menor redução do nível de carregamento no grande trocânter, o que pode prevenir a reabsorção óssea adaptativa. As hastes dupla cunha provocam menor redução do nível de carregamento na região do calcar. Entretanto, outros fatores devem ser considerados, tais como o raio de transição do calcar e a rigidez proximal das hastes. Nos modelos anatômicos, mesmo após a extração e reimplantação das hastes, manteve-se o padrão de deformações tanto no manto quanto na superfície dos fêmures compósitos.

Volatilidade cambial e regimes de câmbio

Regimes de câmbio flutuante têm sido amplamente adotados desde 1973. De acordo com muitos estudos empíricos, esses regimes têm manifestado maiores volatilidades do que os regimes de câmbio fixo adotados após a Segunda Guerra Mundial. Contudo, desde começo dos anos 1970, muitos países têm adotado diferentes tipos de regimes de câmbio flutuante, desde completamente livres a flutuantes administrados, assim como uma ampla variedade de regimes de câmbio rígido. O objetivo deste trabalho é verificar se a volatilidade cambial está estatisticamente associada a esses diferentes regimes de câmbio. Utilizando a classificação cambial de facto de Reinhart e Rogoff (2004), nossa pesquisa aponta que regimes de câmbio com algum tipo de rigidez cambial são menos voláteis que regimes de câmbio com flutuação livre (freely floating); além disso, aponta que regimes cambiais em períodos de instabilidade monetária são ainda mais voláteis. Verificou-se ainda, que crises cambiais são significativas e responsáveis por maior volatilidade cambial, enquanto outros tipos de crises não se mostram estatisticamente significantes. Um terceiro resultado importante é o de que a abertura comercial e a abertura financeira não apresentaram significância estatística.

Sedimentação carbonática de algas vermelhas coralináceas da plataforma continental da bacia de campos um modelo carbonático análogo para o terciário

O presente trabalho faz uma análise da plataforma continental média e externa da porção central da Bacia de Campos, entre as batimetrias de 65 e 300 metros. Nesta porção da plataforma são encontrados depósitos sedimentares formados por carbonatos e, secundariamente, por siliciclásticos com influência carbonática. Os carbonatos do Membro Grussaí da Formação Emborê se configuram como os mais importantes sedimentos presentes na área de estudo, sendo compostos majoritariamente por algas vermelhas coralináceas (lithothamniun). Os depósitos algálicos ocorrem sob duas formas: a) formas livres formando concreções nodulares centimétricas (rodolitos) e grainstones. b) Incrustações, formando substratos crustosos e lineamentos. Para a análise destes depósitos foram utilizados dados sísmicos tridimensionais relativos à seção terciária da Bacia de Campos e principalmente do fundo marinho. A associação destes dados com amostras de fundo e filmagens do fundo marinho ao longo do traçado de dutos de escoamento de hidrocarbonetos, permitiu a definição de um modelo de distribuição faciológica para os carbonatos formados por algas vermelhas coralináceas e feições fisiográficas associadas a eles. A morfologia do fundo do mar foi dividida em províncias fisiográficas diretamente relacionadas com o padrão deposicional das algas vermelhas e, secundariamente, por sedimentos siliciclásticos. Os padrões morfológicos refletem a presença de bancos carbonáticos de morfologia rugosa, lineamentos carbonáticos em forma de cristas com direção paralela à linha de costa atual, lineamentos em forma de barras obliquas à linha de costa atual, e platôs ou patamares, caracterizados por relevo suave Os sedimentos de fundo foram agrupados em seis fácies sedimentares, as quais estão relacionadas com a morfologia do fundo marinho: (a) Fácies Areias Siliciclásticas com Bioclastos - depositada nos patamares e formada por sedimentos mistos. (b) Fácies Grainstones com Rodolitos – desenvolve-se nos patamares e é composta, basicamente, por grainstones dominados por algas vermelhas, rodolitos e, secundariamente, por areias siliciclásticas. (c) Fácies Boundstone Ridges – relaciona-se com a formação dos lineamentos carbonáticos paralelos à linha de costa; apresentam grainstones e rodolitos na base dos lineamentos e um predomínio de boundstones nas partes altas; marcam a passagem entre patamares. (d) Fácies Boundstone Mounds - relaciona-se fisiograficamente aos lineamentos de barras carbonáticas com orientação obliqua à linha de costa, e se localizam no interior dos patamares. (e) Fácies Boundstone Banks e Grainstones - corresponde a bancos carbonáticos de relevo irregular e que resultam da bioconstrução algálica sob forma de boundstones, com deposição de grainstones nos interbancos. (f) Fácies Mista - posicionada no talude superior, é resultado da mescla entre os sedimentos siliciclásticos de granulometria silte até areia muito fina com lamas e areias carbonáticas. A distribuição faciológica das algas vermelhas coralináceas presentes na área de estudo se desenvolve em batimetrias muito superiores ao que normalmente é esperado para os carbonatos. Sua atividade se desenvolve desde a batimetria de 45 m até 150 m, sendo que o intervalo mais produtivo ocorre entre 55 e 90 m Esses valores decorrem da análise de incrustações presentes em dutos situados na plataforma e talude continental. Outra indicação da existência de deposição em batimetrias mais elevadas é a presença de relictos de boundstones entre as atuais batimetrias de 170 a 230 m. Estes relictos indicam que, durante o rebaixamento do nível do mar de 120 m que ocorreu no final do Pleistoceno, a fábrica carbonática responsável por estes depósitos permaneceu ativa em batimetrias próximas a 50 e 110 m. Por estarem se desenvolvendo em batimetrias elevadas, os depósitos sedimentares estão submetidos aos efeitos hidrodinâmicos de correntes marinhas, principalmente a Corrente do Brasil. Devido a isto, a distribuição faciológica dos carbonatos algálicos apresenta diferença quando comparada com o ambiente convencional de deposição carbonática. Os substratos dos principais lineamentos carbonáticos, posicionados nas atuais cotas batimétricas de 110 m, 100 m, 85 m e 70 m, são interpretados como decorrentes das estabilizações episódicas de linha de praia que ocorreram durante o último processo transgressivo. A erosão desenvolvida pelas ondas nestas paleolinhas de praia esculpiu pequenas escarpas que serviram de substrato para a instalação posterior da Fácies Boundstone Ridges a partir de batimetrias entre 45 a 50 m. O substrato gerado nos patamares não desenvolveu rigidez suficiente para a instalação de formas incrustantes, exceto onde a remobilização do fundo marinho, durante o último evento transgressivo, desenvolveu formas de leitos tipo dunas transversas que serviram de substrato para a deposição da Fácies Boundstone Mounds, as quais atualmente estão estabilizadas pelas incrustrações de boundstones O modelo de deposição de algas coralináceas de “águas profundas” proposto neste trabalho pode ser o mais apropriado como análogo para a sedimentação dominada por algas vermelhas do Terciário das bacias meridionais Brasileiras, quando não houver uma clara associação com outros constituintes carbonáticos exclusivos de águas rasas. Uma evidência que sinaliza a viabilidade deste modelo decorre da interpretação e análise de atributos sísmicos da seção Terciária da Bacia de Campos, onde as feições carbonáticas, semelhantes às encontradas no recente, tendem a se repetir com freqüência.

Essays on price dynamics

Esta tese tem como objetivo principal aproximar a evidencia empirica existente sobre os agregados macroeconomicos com as novas evidencias empiricas baseadas nos micro dados de precos ao consumidor, tendo como base os modelos padroes de rigidez de preco utilizados na literatura de politica monetaria. Para isso, esta tese utiliza a base de dados individuais de precos ao consumidor no Brasil fornecida pela Fundacao Getulio Vargas. Especificamente, esta tese foca em tres temas principais: a existencia de variac˜oes temporararias de precos, a heterogeneidade na rigidez de precos entre firmas de um mesmo setor e o formato das func˜oes hazard. Os resultados mostram que: existe de fato uma correlac˜ao entre as variaveis referentes as mudancas temporararias de precos e os agregados macroeconomicos; a heterogeneidade na rigidez de precos entre firmas de um mesmo setor apresenta efeitos significativos sobre a dinamica dos agregados macroeconomicos; e por fim, o formato mais geral da func˜ao hazard proposta nesta tese possibilita novas dinamicas dos agregados macroeconomicos.

Programa computacional para análise dinâmica de estruturas incluindo amortecimento viscoelástico

Neste trabalho apresenta-se a implementação da matriz de amortecimento viscoelástica para um programa computacional de análise de cascas laminadas de materiais compósitos. A formulação apresentada permite realizar análises dinâmicas de estruturas laminadas com a consideração do efeito do amortecimento para dois modelos diferentes: Kelvin e Zener. A matriz de amortecimento foi implementada de duas formas: proporcional à massa ou proporcional à rigidez. A equação do movimento do sistema dinâmico foi resolvida utilizando-se o método de Newmark para integração direta. Para o modelo Zener foi desenvolvida uma análise para um elemento com 1 grau de liberdade. Apresentam-se exemplos de aplicações da formulação para modelos viscosos, implementadas no programa de elementos finitos, submetidos a diferentes tipos de carregamentos, como carga distribuída e cargas de impacto com diferentes tipos de excitações. Comparações entre o comportamento dos modelos Kelvin e Zener foram realizadas para validar os resultados obtidos.

Maja Nua : processos composicionais

Este trabalho descreve os processos de composição das peças: Seis Movimentos para Quinteto de Metais; As Canções do Livro do Tempo, para voz e Violão, com poemas de Carlos Nejar; Cavalo Ferido, em cinco movimentos para órgão solo; e Maja Nua, para orquestra. A estética de cada peça é oriunda de atitudes composicionais especulativas e distintas. No decorrer do texto estabelece-se uma distinção entre procedimentos técnicos que geram resultantes estéticas e a projeção estética que impulsiona as tomadas de decisões composicionais. Os processos de composição enfocados são particulares de cada peça, envolvendo rigidez estrutural e composição intuitiva. A estruturação do ritmo e outros parâmetros utilizando matrizes numéricas foram os fundamentos técnicos que orientaram a composição dos Seis Movimentos para Quinteto de Metais; As Canções do Livro do Tempo e Cavalo Ferido foram compostas por processos mais intuitivos; e, Maja Nua, que considero a composição mais importante deste portfólio, já no planejamento inicial busquei, a justaposição de momentos rigidamente estruturados a momentos compostos intuitivamente.

Um novo teste empírico para modelos teóricos de precificação

Este artigo propõe um novo teste para distinção entre modelos macroeconômicos de precificação. Onde testes antigos concluíram haver uma relação negativa entre inflação corrente e duração de um preço, indicando estado-dependência, nosso teste indica que a relação verdadeira é entre inflação esperada e duração do preço, indicando tempo-dependência-endógena. Argumentamos que os resultados previamente encontrados possivelmente sofreram de viés de variável omitida.

Atratividade e decisão: estudo exploratório sobre a influencia da atratividade no processo decisório em grupo

Esta dissertação girou em torno de um estudo sobre a natureza do desempenho dos grupos em função de algumas variáveis consideradas relevantes. Partindo de pressuposições teóricas que fundamentam o estudo sobre a natureza, origem e funcionamento dos grupos, notadamente Freud, Moreno, Sartre e Lewin e da análise do fenômeno “processo rio em grupo” realizada por Collins e Guetzkow, Oavis e Jay Hall, planejou-se a presente pesquisa que visou analisar o comportamento da variável independente grau de atratividade previa entre os membros de um grupo quando em busca de um consenso. Surpreendentemente os resultados foram completamente discrepantes com as expectativas formuladas. No entanto, pela análise qualitativa e subsequente verificação quantitativa dos dados coletados, tornou-se possível em termos de uma autêntica “serendipity" obter-se um novo e inesperado resultado: ao invés da atratividade ser responsável por uma relativa rigidez ideológica do grupo, constatou-se o alto poder de liberação da criatividade que a atratividade entre os membros exerce. Fator extremamente favorável ao trabalho foi a uniformidade (não esperada) e, inicialmente, não desejada do potencial médio de informações disponíveis, bem como do nível médio de inteligência e da própria performance do grupo. Desta forma, por terem tais fontes de variação se mantidas constante, puderam se converter, na reformulação da pesquisa, em variáveis intervenientes, tornando explicita a dependência do “efeito sinergético” frente ao grau de atratividade.

Idade da firma, valor, desempenho e governança corporativa no Brasil

Diversos artigos analisam o ciclo de vida das empresas e identificam que, ao longo do tempo, o' desempenho tem um formato de U invertido, em que a empresa atinge um nível ótimo e, a partir daí, declina devido à rigidez e à dificuldade de acompanhar as mudanças de mercado. O objetivo desse trabalho é investigar a relação existente entre idade da firma, valor e desempenho das empresas brasileiras. Verificamos também se existe efeito da idade da firma em suas práticas de governança. Analisamos 250 empresas brasileiras listadas na BM&FBovespa durante o período de 2002 a 2009. Nossos resultados indicam que, no Brasil, a relação não tem forma de U invertido, e as firmas mais velhas possuem maior valor e melhor retorno. Mostramos também que empresas mais velhas possuem melhores práticas de governança.

Estimando a taxa de juros real neutra brasileira via modelo DSGE

Este trabalho objetiva estimar uma série trimestral para a taxa de juros real neutra brasileira via modelo de Equilíbrio Geral Dinâmico Estocástico (DSGE), para o período compreendido entre o primeiro trimestre de 2000 e o último de 2011. O modelo representa uma economia fechada, com famílias maximizando utilidade do tipo CRRA, firmas maximizando lucro em um mercado de concorrência imperfeita e um governo com política fiscal de orçamento equilibrado e regra de política monetária à la Taylor, em um contexto de rigidez de preços. Neste arcabouço, a taxa de juros real neutra foi calculada com base nos choques de produtividade e de gastos de governo, que foram considerados os mais relevantes para a economia brasileira. Adicionalmente, analisou-se o impacto dos choques de produtividade e gastos do governo sobre a taxa neutra, assim como seu comportamento ao longo do período estimado e sua sensibilidade a calibragens alternativas. Por fim, ao comparar o comportamento do hiato de taxa de juros vis-à-vis à inflação, encontramos correlações negativas de 56% e 83% para todo o período estimado e para uma amostra mais recente (do primeiro trimestre de 2006 até o último de 2011), respectivamente, indicando certa consistência na série obtida.

Fiscal multipliers in an incomplete markets economy

This paper studies the behavior of fiscal multipliers in two different economic environments: complete markets and incomplete markets. Based on steady state analysis, output multipliers are found within a range between 0.49 and 0.66, when the markets are complete. Under incomplete markets, output multiplier was found in an interval between 0.75 and 0.94. These results indicates that the market structure, which reflects the degree of risk sharing and the intensity of the precautionary motive faced by individuals, plays a key role in determining the fiscal multipliers. In the second part of the paper, was performed an exercise to analyze the dynamic response of macroeconomic aggregates to an exogenous and unexpected rise in government spending financed by lump-sum taxes. In this case, impact output multipliers varies in a range between 0.64 and 0.68, under complete markets, and within 1.05 and 1.20 when markets are incomplete. The results found under incomplete markets are very close to that found on related literature which usually uses an econometric approach or calibrated/estimated New Keynesian models. These results shows that taking into account the deficiencies in the insurance mechanisms can be an interesting way to reconcile theoretical models with the results found on related current literature, without the need of ad-hoc assumptions relative to price stickness.

DSGE model with banking sector for emerging economies : estimated using Bayesian methodology for Brazil

Economias emergentes sofrem importantes restrições de crédito quando comparadas com economias desenvolvidas, entretanto, modelos estocásticos de equilíbrio geral (DSGE) desenhados para economias emergentes ainda precisam avançar nessa discussão. Nós propomos um modelo DSGE que pretende representar uma economia emergente com setor bancário baseado em Gerali et al. (2010). Nossa contribuição é considerar uma parcela da renda esperada como colateral para empréstimos das famílias. Nós estimamos o modelo proposto para o Brasil utilizando estimação Bayesiana e encontramos que economias que sofrem restrição de colateral por parte das famílias tendem a sentir o impacto de choques monetários mais rapidamente devido a exposição do setor bancário a mudanças no salário esperado.

Padrão de fixação dos salários e política monetária no Brasil

Este estudo buscou incluir mais um ponto de dados às evidências que se acumulam a partir do trabalho de Olivei e Tenreyro (2007, 2010), que encontrou evidências empíricas sobre a importância da rigidez dos salários nominais sobre os efeitos reais da política monetária, explorando a ligação entre os diferentes padrões dos reajustes salariais encontrados nos países e o comportamento do produto e dos preços diante de choques de política monetária. Para o Brasil, inovações na política monetária que ocorrem no segundo trimestre ou no quarto trimestre provocariam uma resposta mais intensa do PIB do ponto de vista da significância estatística. Por outro lado, os choques monetários que ocorrem no primeiro ou no terceiro trimestre são associados a reações do produto com pouca significância estatística. Para a inflação, não foram conseguidas respostas estatisticamente significantes para nenhum tipo de trimestre. Incentivado por informações concretas sobre o calendário dos reajustes salariais, que sugerem a redefinição de uma grande fração dos salários entre março e maio e entre outubro e novembro, propomos uma possível explicação para as respostas diferenciadas baseadas em alteração concentrada dos contratos dos salários.

Resiliência constitucional: compromisso maximizador, consensualismo político e desenvolvimento gradual

Contra todos os mais céticos prognósticos, o projeto constitucional de 1988 tem se mostrado altamente resiliente. Não apenas manteve estável o sistema político brasileiro, como tem sido capaz de atualizar-se e adaptar-se às necessidades políticas e econômicas sem, com isso, deixar de realizar incrementalmente sua forte ambição normativa. Este ensaio procura contribuir para a compreensão dos processos institucionais de implementação da Constituição de 1988, por meio de uma investigação sobre a relação entre as estruturas políticas, os direitos/promessas de transformação e o sistema de atualização constitucional criados pelo texto de 1988. Trata-se de uma pesquisa de natureza jurídico-institucional que busca detectar em que medida os arranjos jurídicos concebidos pela Constituição têm contribuído para a realização de suas pretensões normativas. A Constituição de 1988 configurou um regime democrático bastante diferente do modelo ideal delineado pela teoria constitucional. Sua característica mais relevante talvez tenha sido a audácia de abrigar tantos interesses, direitos e metas ambiciosas para a sociedade, que aqui chamamos de “compromisso maximizador”. Fez isso no contexto de um sistema político consensual, com regras inovadoras de execução de promessas e seguindo um novo modelo de “rigidez complacente” que permite a constante atualização de seu projeto sem que ocorra erosão do sua estrutura — o que designamos nesta pesquisa como “resiliência constitucional”.