Análise dinâmica e controle de vibrações de pisos de edificações submetidos a atividades humanas rítmicas.

Um aumento crescente dos problemas estruturais associados à vibração excessiva de pisos de edificações de estruturas mistas (aço-concreto) e de concreto armado devido a atividades humanas rítmicas constitui a principal motivação para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto respaldada na obtenção da resposta dinâmica de pisos mistos (aço-concreto) e de concreto armado, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Para tal, os modelos estruturais estudados baseiam-se em pisos de edificações mistas (aço-concreto) e de concreto armado submetidos a aulas de ginástica aeróbica. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Um estudo paramétrico foi realizado sobre os modelos estruturais investigados e foram obtidos valores elevados para as acelerações de pico violando os critérios de projeto e indicando níveis de vibrações excessivas. Considerando-se os aspectos mencionados anteriormente foi desenvolvida uma estratégia com base em alternativas viáveis para o controle estrutural, objetivando a atenuação das vibrações excessivas a partir da instalação de atenuadores dinâmicos sincronizados (ADS) nos pisos analisados.

Análise dinâmica de passarelas de pedestres mistas (açoconcreto)com aberturas na alma das vigas de aço.

Limitações de altura têm sido impostas sobre edificações por regulamentos de zoneamento urbano e aspectos econômicos e estéticos. Além disso, para se proporcionar a passagem de tubulações de grande diâmetro sob vigas de aço, um pé-direito alto é normalmente requerido. Uma solução frequentemente utilizada em projeto diz respeito à abertura de furos na alma das vigas de aço para passagem das tubulações de serviço. Assim sendo, este trabalho de pesquisa objetiva a avaliação da resposta dinâmica de passarelas para pedestres, onde o projeto estrutural prevê a utilização de vigas celulares em aço. Objetiva-se verificar a influência das aberturas nas almas dessas vigas sobre a resposta dinâmica das passarelas. As ações dinâmicas representativas do caminhar dos pedestres são simuladas por meio de um modelo matemático que considera uma descrição espacial e temporal e, ainda, inclui o efeito do impacto do calcanhar humano. Os modelos estruturais investigados correspondem a passarelas mistas (aço-concreto) com 10m a 30m de extensão. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa Ansys. A resposta dinâmica das passarelas é obtida para duas situações distintas: vigas de alma cheia e vigas celulares. Uma avaliação crítica sobre a resposta dinâmica das passarelas possibilita verificar a influência dos furos nas almas das vigas metálicas, mediante a obtenção das acelerações de pico, focando aspectos associados ao conforto humano, considerando-se comparações com normas e recomendações de projeto.

Estudo do comportamento dinâmico de edifícios mistos (aço-concreto) submetidos à ação não determinística do vento.

Considerando-se um cenário econômico bastante favorável em conjunto com avanços tecnológicos da ciência dos materiais e processos construtivos, nos últimos trinta anos, as cidades brasileiras têm apresentado um crescimento substancial, no que diz respeito à construção de edifícios residenciais e comerciais de múltiplos andares. Nos dias de hoje, estes edifícios apresentam níveis de esbeltez elevados e têm sido construídos com estruturas cada vez mais arrojadas englobando a experiência e o conhecimento dos engenheiros civis. Deste modo, o principal objetivo dos projetistas está associado à concepção de estruturas mais leves, nas quais o projeto estrutural requer um conhecimento teórico substancial, objetivando tornar compatíveis os requisitos arquitetônicos com as condições necessárias para a estabilidade. Assim sendo, o objetivo deste trabalho de pesquisa é o de investigar o comportamento estrutural estático e dinâmico de um edifício misto (aço-concreto) de 20 pavimentos quando submetido às ações dinâmicas do vento não determinísticas. Deste modo, no desenvolvimento do modelo computacional são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa ANSYS. Para tal, o estudo apresenta os resultados de uma análise não linear geométrica para ações de serviço. A resposta dinâmica não determinística do modelo estrutural investigado, em termos dos valores máximos médios dos deslocamentos e das acelerações, foi obtida e comparada com os valores limites propostos por normas e recomendações de projeto.

Análise dinâmica não determinística de edifícios mistos (aço-concreto) submetidos à ação de cargas de vento.

Avanços tecnológicos no ramo das ciências dos materiais e de processos construtivos, combinado a um cenário econômico favorável, têm levado a um crescimento substancial na construção de edifícios de múltiplos andares pelo mundo. Estes edifícios têm sido construídos com estruturas cada vez mais arrojadas e com elevados níveis de esbeltez, tornando-se verdadeiras obras de arte. Todavia, a compatibilidade dos requisitos arquitetônicos com as condições necessárias de estabilidade de tais estruturas é fundamental, e requer dos engenheiros civis um conhecimento teórico substancial desde a concepção do projeto estrutural até o processo construtivo propriamente dito. Assim sendo, o objetivo desta dissertação de mestrado é o de investigar o comportamento estrutural de um edifício de 20 pavimentos misto (aço-concreto) submetido às ações de cargas de vento não determinísticas. No núcleo interno da edificação três tipos de contraventamentos são empregados e analisados. De forma semelhante, no desenvolvimento do modelo computacional são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa Ansys. Assim, a resposta dinâmica não determinística do modelo estrutural, em termos dos valores máximos médios dos deslocamentos e das acelerações, é obtida e comparada com os valores limites propostos por normas e recomendações de projeto.

Análise dinâmica e estudo de conforto humano das arquibancadas do Estádio Nacional de Brasília.

Ao longo dos anos, inúmeros estádios de futebol no Brasil têm sido projetados para suportar as cargas acidentais (carga de pessoas) como sendo do tipo estática (4kN/m2). Entretanto, ultimamente com base na mudança do comportamento do público, especialmente em jogos de futebol, através da ação de torcidas organizadas e, ainda, com o emprego desses estádios para shows de música, os sistemas estruturais passaram a sofrer um maior impacto pela natureza dinâmica dos carregamentos solicitantes. Assim sendo, alguns destes estádios passaram a apresentar problemas de vibrações excessivas e tornou-se necessária a consideração efetiva das cargas dinâmicas nos projetos estruturais. Deste modo, este trabalho de pesquisa objetiva o estudo do comportamento dinâmico e avaliação do desempenho do sistema estrutural das arquibancadas do Estádio Nacional de Brasília, no que diz respeito ao conforto humano. Cabe ressaltar que o referido estádio foi projetado e construído para ser utilizado na Copa do Mundo de 2014, realizada no Brasil. Os resultados alcançados ao longo do desenvolvimento deste estudo são confrontados com aqueles fornecidos por normas e recomendações internacionais de projeto. Os resultados revelam a importância da análise dinâmica para o projeto de estádios de futebol, no que tange a obtenção de dados relevantes para o conforto humano e, bem como, segurança dos usuários desse tipo de estrutura.

Estudo do comportamento e otimização do projeto estrutural de edifícios de concreto armado.

Com base no crescimento exponencial das populações urbanas, a demanda por espaço para habitação tem crescido vertiginosamente. Para atender a estas necessidades, edificações cada vez mais altas e mais esbeltas são projetadas e vãos cada vez maiores são utilizados. Novos materiais são criados e aprimorados para que seja extraído o máximo de desempenho com o menor custo. Deste modo, esta dissertação tem como objetivo o estudo do comportamento e otimização do projeto estrutural de edifícios. Para tal, considera-se ao longo do estudo o projeto de uma edificação de concreto armado com 47 metros de altura e 15 pavimentos, submetida às ações das cargas usuais de projeto atuantes sobre edifícios residenciais, além das cargas de vento. No que tange ao desenvolvimento do modelo computacional são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa ANSYS. Inicialmente, a resposta estática e dinâmica do modelo estrutural é obtida e comparada com base nos valores limites propostos por normas de projeto. A partir de análises qualitativas e quantitativas desenvolvidas sobre a resposta estrutural do modelo em estudo são utilizadas técnicas de otimização com o objetivo de modificar e aprimorar o desempenho estrutural do edifício analisado.

Avaliação de ligações tubulares tipo T entre CHS com reforço tipo chapa.

Os perfis tubulares sem costura são utilizados em diversos países, principalmente devido às vantagens associadas à estética a sua elevada resistência à torção, cargas axiais e efeitos combinados. Canadá, Inglaterra, Alemanha e Holanda utilizam de forma veemente estas estruturas e possuem produção contínua e industrializada com alto nível de desenvolvimento tecnológico. O Brasil, porém, se limitava praticamente ao uso destes perfis nas coberturas espaciais. Devido ao aumento da utilização desses tipos de estruturas, fez-se necessário o aprofundamento dos estudos com métodos de análise coerentes para utilização de perfis tubulares, principalmente em relação às ligações, pois são consideradas regiões vulneráveis neste tipo de estrutura. Para atender a necessidade de normatização deste procedimento desenvolveu-se uma norma brasileira específica para o dimensionamento de estruturas em perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este trabalho apresenta uma análise de ligações tipo T com reforço tipo chapa com perfis tubulares circulares (CHS) para o banzo e para o montante efetuada com base na norma europeia, Eurocode 3, no CIDECT, na NBR 16239:2013 e ISO 14346. Desenvolveu-se no programa Ansys um modelo de elementos finitos para cada tipo de ligação analisada, calibrado e validado com resultados experimentais e numéricos existentes na literatura. Verificou-se a influência da compressão atuante no montante no comportamento global das ligações. As não-linearidades físicas e geométricas foram incorporadas aos modelos a fim de se mobilizar totalmente a capacidade resistente desta ligação. A nãolinearidade do material foi considerada através do critério de plastificação de von Mises através da lei constitutiva tensão versus deformação bilinear de forma a exibir um comportamento elasto-plástico com encruamento. A não-linearidade geométrica foi introduzida no modelo através da Formulação de Lagrange Atualizada. A análise dos esforços resistentes obtidos em comparação com os resultados do modelo numérico, apresentaram valores a favor da segurança no cálculo utilizando as equações de dimensionamento. Por fim um estudo para fatores de correção das equações de dimensionamento foi também proposto.

Dye-sensitized solar cells based on a single layer deposition of TiO 2 from a new formulation paste and their photovoltaic performance

A new strategy for enhancing the efficiency and reducing the production cost of TiO 2 solar cells by design of a new formulated TiO 2 paste with tailored crystal structure and morphology is reported. The conventional three- or four-fold layer deposition process was eliminated and replaced by a single layer deposition of TiO 2 compound. Different TiO 2 pastes with various crystal structures, morphologies and crystallite sizes were prepared by an aqueous particulate sol-gel process. Based on simultaneous differential thermal (SDT) analysis the minimum annealing temperature to obtain organic-free TiO 2 paste was determined at 400°C, being one of the lowest crystallization temperatures of TiO 2 photoanode electrodes for solar cell application. Photovoltaic measurements showed that TiO 2 solar cell with pure anatase crystal structure had higher power conversion efficiency (PCE) than that made of pure rutile-TiO 2. However, the PCE of solar cells depends on the anatase to rutile weight ratio, reaching a maximum at a specific value due to the synergic effect between anatase and rutile TiO 2 nanoparticles. Moreover, it was found that the PCE of solar cells made of crystalline TiO 2 powders was much higher, increasing in the range 32-84% depending on anatase to rutile weight ratio, than that of prepared by amorphous powders. TiO 2 solar cell with the morphology of mixtures of nanoparticles and microparticles had higher PCE than the solar cell with the same phase composition containing TiO 2 nanoparticles due to the role of TiO 2 microparticles as light scattering particles. The presented strategy would open up new insight into fabrication and structural design of low-cost TiO 2 solar cells with high power conversion efficiency. © 2012 Elsevier Ltd.

Preliminary study of a niobium quarter-wave prototype cavity for a heavy-ion superconducting linac

Superconducting quarter-wave resonators, due to their compactness and their convenient shape for tuning and coupling, are very attractive for low-beta beam acceleration. In this paper, two types of cavities with different geometry have been numerically simulated: the first type with larger capacitive load in the beam line and the second type of lollipop-shape for 100 MHz, beta=0.06 beams; then the relative electromagnetic parameters and geometric sizes have been compared. It is found that the second type, whose structural design is optimized with the conical stem and shaping drift-tube, can support the better accelerating performance. At the end of the paper, some structural deformation effects on frequency shifts and appropriate solutions have been discussed.

A 3 Tesla Superconducting Magnet for Hall Sensor Calibration

A 3 T superconducting magnet with a 70 mm diameter warm bore and energy storage of 47 kJ has been successfully fabricated and tested, which can be used to calibrate Hall sensors in high magnetic field as well as conduct superconducting experiments. The magnet consists of three solenoid coils and an iron yoke. The homogeneity of the magnetic field in the region of interest (ROI) is +/- 6.0 x 10(-5). The coils of the magnet were fabricated with NbTi-Cu superconducting wire and the stray magnetic field is shielded by an iron yoke. The coils and yoke are fully immersed in a helium vessel. The optimized structural design, stress and quench simulation, fabrication and test results are presented in this paper.

Effect of hydrogen bonds on optical nonlinearities of inorganic crystals

This work probes the role of hydrogen bonds (such as O-H ... O and N-H ... O) in some inorganic nonlinear optical (NLO) crystals, such as HIO3, NH4H2PO4 (ADP), K[B5O6(OH)(4)] . 2H(2)O (KB5) and K2La(NO3)(5) . 2H(2)O (KLN), from the chemical bond standpoint. Second order NLO behaviors of these four typical inorganic crystals have been quantitatively studied, results show hydrogen bonds play a very important role in NLO contributions to the total nonlinearity. Conclusions derived here concerning the effect of hydrogen bonds on optical nonlinearities of inorganic crystals have important implications with regard to the utilization of hydrogen bonds in the structural design of inorganic NLO crystals. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

锻压机导套对立柱作用反力的分析研究

讨论了锻压机工作时偏心载荷对机架下横梁和立柱应力变化的影响程度，验证了下横梁的断裂原因；详细地讨论了导套筒对立柱作用反力的影响，指出了传统液压机设计方法中假设条件的不足，为该类机械的结构设计和改进提出了新的见解。

渤海湾地区前第三系构造特征及其演化研究

Based on fine structural interpretation on seismic profiles of buried-hills in Huanghua depression, structural interpretation and balanced cross-section restoration of regional seismic profiles, drawing structural maps of main seismic interfaces, residual strata distribution of different ages in the Bohai Bay region and structural survey in the western Shandong uplifted area and the intracontinental orogeny of Yanshan mountain, the paper has studied pre-tertiary structural styles and tectonic evolution of the Bohai Bay region. There mainly develop 5 types of pre-tertiary structural style that are extension structure, compression structure, strike-slip structure, negative inversion structure and sliding structure in the Bohai Bay region. Among these 5 types of structural style, extension structure develops detachment fault and its controlling fault terrain structure and fault break slop; compression structure develops reverted fold, fault propagation fold, fault bent fold, imbricate thrust structure and triangle zone; strike-slip structure develops positive flower structure, negative flower structure, en-echelon structure and brush structure; negative reversion structure develops Indosinian compression and Yanshanian extension negative reversion structure, late Yanshanian compression and Cenozoic extension negative reversion structure; sliding structure develops interlayer sliding structure and detachment structure. According to Cangdong fault of SN direction, Zhangjiakou – Penglai fault and Qihe – Guangrao fault of NWW direction, the Bohai Bay region can be divided into 6 sub-regions in which structural direction and style is different from each other. Structural maps of bottom boundary of Cenozoic and upper Paleozoic manifest that main NNE structural direction is formed from late Yanshanian to Himalayan movement and minor NWW structural direction and a string of area more than 8000m are mainly suggest that Indosinian tectonic pattern strongly influence on Yanshanian and Himalayan movement. Residual strata distribution characteristics of middle to upper Neoproterozoic in the Bohai Bay region manifest that middle- to neo- aulacogen position may be corresponding to late Mesozoic uplifted zone. Residual Paleozoic distribution characteristics of main ENN suggest that structural alteration should be resulted from late Yanshanian to Himalayan movement while which of minor NWW structures suggest that deeper structure should restrict shallower structure. Structural patterns of main EW fold direction in the Bohai Bay region and thrust structure in eastern part are formed late Triassic in studied area. Granite magma intrusion of early to middle Jurassic mainly develops Yanshan mountain zone. Late Mesozoic rifting basins of NEE direction are widely distributed in the Bohai Bay region and granite magma intrusions are mainly distributed in Tancheng – Rongcheng zone. Mesozoic structural evolution in the Bohai Bay region is related to scissor convergent from east to west between North China plate and Yangtze plate and gradually reinforcing of the west circum-pacific tectonic tract while basin and range province of late Jurassic and early Cretaceous may be mainly related to lithospheric thinning of North China craton in late Mesozoic.

Feasibility of combined wind-wave energy platforms

The European Union has set out an ambitious 20% target for renewable energy use by 2020. It is expected that this will be met mainly by wind energy. Looking towards 2050, reductions in greenhouse gas emissions of 80-95% are to be sought. Given the issues securing this target in the transport and agriculture sectors, it may only be possible to achieve this target if the power sector is carbon neutral well in advance of 2050. This has permitted the vast expansion of offshore renewables, wind, wave and tidal energy. Offshore wind has undergone rapid development in recent years however faces significant challenges up to 2020 to ensure commercial viability without the need for government subsidies. Wave energy is still in the very early stages of development so as yet there has been no commercial roll out. As both of these technologies are to face similar challenges in ensuring they are a viable alternative power generation method to fossil fuels, capitalising on the synergies is potentially a significant cost saving initiative. The advent of hybrid solutions in a variety of configurations is the subject of this thesis. A singular wind-wave energy platform embodies all the attributes of a hybrid system, including sharing space, transmission infrastructure, O&M activities and a platform/foundation. This configuration is the subject of this thesis, and it is found that an OWC Array platform with multi-MegaWatt wind turbines is a technically feasible, and potentially an economically feasible solution in the long term. Methods of design and analysis adopted in this thesis include numerical and physical modelling of power performance, structural analysis, fabrication cost modelling, simplified project economic modelling and time domain reliability modelling of a 210MW hybrid farm. The application of these design and analysis methods has resulted in a hybrid solution capable of producing energy at a cost between €0.22/kWh and €0.31/kWh depending on the source of funding for the project. Further optimisation through detailed design is expected to lower this further. This thesis develops new and existing methods of design and analysis of wind and wave energy devices. This streamlines the process of early stage development, while adhering to the widely adopted Concept Development Protocol, to develop a technically and economically feasible, combined wind-wave energy hybrid solution.

The effect of a urinary incontinence self-management program for older women in South Korea: A pilot study

© 2015 Chinese Nursing Association.Background Although self-management approaches have shown strong evidence of positive outcomes for urinary incontinence prevention and management, few programs have been developed for Korean rural communities. Objectives This pilot study aimed to develop, implement, and evaluate a urinary incontinence self-management program for community-dwelling women aged 55 and older with urinary incontinence in rural South Korea. Methods This study used a one-group pre- post-test design to measure the effects of the intervention using standardized urinary incontinence symptom, knowledge, and attitude measures. Seventeen community-dwelling older women completed weekly 90-min group sessions for 5 weeks. Descriptive statistics and paired t-tests and were used to analyze data. Results The mean of the overall interference on daily life from urine leakage (pre-test: M = 5.76 ± 2.68, post-test: M = 2.29 ± 1.93, t = -4.609, p < 0.001) and the sum of International Consultation on Incontinence Questionnaire scores (pre-test: M = 11.59 ± 3.00, post-test: M = 5.29 ± 3.02, t = -5.881, p < 0.001) indicated significant improvement after the intervention. Improvement was also noted on the mean knowledge (pre-test: M = 19.07 ± 3.34, post-test: M = 23.15 ± 2.60, t = 7.550, p < 0.001) and attitude scores (pre-test: M = 2.64 ± 0.19, post-test: M = 3.08 ± 0.41, t = 5.150, p < 0.001). Weekly assignments were completed 82.4% of the time. Participants showed a high satisfaction level (M = 26.82 ± 1.74, range 22-28) with the group program. Conclusions Implementation of a urinary incontinence self-management program was accompanied by improved outcomes for Korean older women living in rural communities who have scarce resources for urinary incontinence management and treatment. Urinary incontinence self-management education approaches have potential for widespread implementation in nursing practice.