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Neste trabalho apresenta-se a aplicação de uma metodologia que pode ser usada para avaliar a segurança de barragens abóbada relativamente a estados limites últimos envolvendo a fundação. É usado o método dos elementos discretos e o programa 3DEC. Apresenta-se um modelo global da barragem e fundação, com o qual é possível efetuar análises mecânicas e análises hidráulicas. No modelo são representadas três das cinco principais famílias de descontinuidades do maciço e outras superfícies de descontinuidade, tais como a superfície de fundação e as juntas de contração da barragem. A influência da pressão da água na fundação na estabilidade de uma cunha do maciço a jusante da obra é analisada comparando os resultados obtidos sem subpressões, com os obtidos aplicando as pressões calculadas com o modelo hidráulico ou aplicando campos de pressões simplificados, definidos a partir de uma superfície freática compatível com as condições de fronteira.

One of the most important phenomena of the delayed behaviour of mass concrete used in dams is creep, i.e., the increase in deformation over time when subjected to constant stress. Although several studies concerning concrete creep were carried out throughout the last decades in a structural and material level, the physical and chemical phenomena are yet to be fully understood. This paper presents a study on the Alqueva dam

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Borehole water-inflow tests allow measurement of discharges and water pressures in isolated sections of drains and piezometric boreholes. A series of water-inflow tests and water electrical conductivity analysis were carried out in an area of the foundation of an arch dam. Detailed three-dimensional numerical models developed for the analysis of the tests data in two foundation areas are presented. Results of rock mass permeability tests and areas where seepage paths cross each drain, identified with both water-inflow tests and water electrical conductivity analysis, were taken into account. Models were validated against flow rates and water pressures recorded in situ. By examining water-inflow tests using numerical models, the main flow processes are identified and quantified. Test results and conclusions drawn from the detailed 3D models were used to elaborate a global model of the foundation. The present study shows that borehole water-inflow tests add valuable information to the usual monitoring data, which improves our ability to analyse the behaviour of concrete dam foundations. It is also concluded that although discontinuum models provide a more natural representation of flow in jointed rock masses, equivalent continuum models can still be used successfully to study both global and local hydraulic behaviour of dam foundations.

Recycled aggregates may make an important contribution toward decreasing the adverse consequences of the production and the dumping of construction and demolition waste CDW on the environment. The results of the experimental research work carried outat Lisbon

This paper presents a study of the viability of improving the performance of cementitious mortars through the addition of very fine aggregates from crushed red clay ceramics. For that purpose, an experimental campaign was performed with the main purpose of testing the possibility of improving the performance of cementitious mortars at several levels: strength, water absorption, shrinkage, water permeability, durability, among others. The results obtained look very promising, even though this line of research needs to be further pursued.

Neste artigo, apresenta-se uma avaliação experimental do comportamento à água de argamassas de reboco com incorporação de produtos reciclados, estudadas segundo três diferentes vertentes: adição de finos reciclados, redução do teor de cimento (com simultânea adição de finos) e substituição da areia por material reciclado, em toda a sua curva granulométrica. O material que aqui se apresenta como reciclável é o resíduo de tijolo da indústria cerâmica e da indústria da construção.

A aplicação de materiais reciclados é uma aposta a implementar com alguma urgência no quotidiano da construção. O material aqui apresentado como reciclável é o resíduo de tijolo da indústria cerâmica e da indústria da construção, para aplicação em argamassas de reboco. O desempenho a nível mecânico de argamassas de reboco incorporando resíduo de tijolo co-mo agregado foi testado experimentalmente e é analisado em pormenor no presente artigo.

The main objective of the use of very finered clay ceramic waste in rendering mortars is thereduction in the primary binder (cement) contentmade possible by the potential pozzolanic effect ofthis recycled material, with very clear environmentalbenefits in the reduction of overly-high energyconsuming cement and economic benefits in thepotential reduction of the cost of mortars. This paperpresents an experimental program where ceramicwaste crushed to very fine particles was used topartially replace cement in mortars manufacturing,acting as a secondary binder. A large number of testsof the most relevant characteristics of various mortarsin which this principle was applied were performedand compared with the results of the same tests in areference rendering mortar with no ceramic fines (andno reduction of the cement content). The results aremost promising both from a performance-based andan environmental point of view.

Os sectores da indústria cerâmica e da construção contribuem de forma significativa para a economia portuguesa. No entanto, são uma ameaça para o meio ambiente face ao elevado montante de subprodutos e resíduos por eles gerado, à consequente deposição em aterro, ao desperdício energético e à agressão causada pela exploração de matérias-primas que, embora existam ainda em quantidade e qualidade, são recursos esgotáveis.

This paper presents the main characteristics of the automated monitoring system of Feiticeiro damand addresses a proposal for the definition of thresholds for the physical quantities measured throughthe use of an automated data acquisition systems (ADAS) for concrete dams.Feiticeiro is 45m high concrete gravity dam, designed, constructed and explored by EDP, located inPortugal in Sabor river (a tributary of Douro river).The defined thresholds for the physical quantities will be linked to an Internal Early Warning ControlSystem (IEWCS) of the dam, allowing the early identification and notification of potential abnormalsituations to the entities responsible for the dam safety.In operation since August 2016, the ADAS of the Feiticeiro dam defined by EDP allows themeasurement of several quantities used for the safety control, analysis and interpretation of the dambehaviour, such as: horizontal and vertical displacements, movements of joints, strain, uplift pressure,foundation displacements, seepage, concrete and air temperatures, and reservoir water level, amongothers.The measurements, obtained through the use of the ADAS developed and installed by ProintegaIngeneria, are sent to the gestBarragens system

The Fagilde dam is affected by concrete swelling reactions, of the ISR type, which induced serious damage in the dam

The concrete arch dam proposed for the 14th International Benchmark Workshop on Numerical Analysis (theme A) was numerically studied using computational codes purposely developed by the authors for dam analysis. Given that the codes use 2nd order 20-node brick elements, the concrete arch dam finite element mesh given as input by the organizing committee had to be adapted. The arch dam geometry follows closely the given input node coordinates. In order to ease the generation process, the foundation finite element mesh was totally redefined. The thermal analysis was done using a transient analysis model. A linear mechanical analysis including the gravity load, the hydrostatic pressure and the extreme temperature variations resulting from the thermal analysis was carried out. Then, a nonlinear model was considered at the dam/foundation interface in order to better simulate its behaviour, given that the arch dam is excavated into the rock where the support is made to act like a hinge. Finally, a nonlinear finite element analysis was carried out with a two scalar damage model at the brick finite elements representing the arch dam body. In this latter nonlinear analysis, a smeared reinforcement model was adopted at the upstream and downstream arch dam faces, following a linear elastic model. A discrete crack model was also analysed. Results of both thermal and mechanical analyses are presented and discussed.

Neste trabalho apresenta-se a aplicação de um modelo hidromecânico em pequenos deslocamentos desenvolvido para análise de fundações de barragens de betão. O modelo baseia-se numa formulação de elementos finitos de interface e requer um esquema de pré-processamento robusto, de modo a garantir que os contactos entre os diversos blocos que representam o maciço rochoso de fundação e a barragem são somente aresta/aresta. A parte mecânica do modelo permite uma representação rigorosa da distribuição de tensões ao longo das juntas, representadas por elementos de interface, e é perfeitamente compatível com a parte hidráulica. Apresentam-se os resultados da análise de estabilidade de um perfil gravidade sob ações estáticas e dinâmicas. Os resultados são comparados com os obtidos com um modelo em grandes deslocamentos. Conclui-se que é possível avaliar a segurança ao deslizamento de barragens gravidade recorrendo a modelos de interação em pequenos deslocamentos.

The safety control of large concrete dams, involving monitoring data and numerical modelling, is an important challenge being faced by all stakeholders involved in the exploration and safety of these structures with high social and economic value. In this context, the main concern is the detection of possible malfunctions as early as possible so as to ensure the real-time assessment of the structural behaviour under operation conditions. The structural response observed in large concrete dams is generated by the combination of the effects imposed mainly by the hydrostatic loading and by the temperature variations. Theassessment of the observed structural responses, like displacements, is usually performed through its comparison with values obtained by statistical models, also known as quantitative interpretation models, or by numerical models, composed of finite elements or other. The purpose of the research work presented herein is the development of a new methodology, coupled with a computational application, capable of properly assessing the structural behaviour of large concrete dams. This methodology is based on computing quantitative interpretation models and wavelet transforms from monitoring data obtained on site and in relating this type of information, extracted from variables related to the actions

Apresenta-se, nesta primeira parte do estudo de avaliação dos efeitos do processo de deterioração do betão da barragem de Fagilde, a caracterização do estado atual da obra, considerando os resultados de ensaios laboratoriais (petrográficos, químicos e físicos) para avaliação do processo expansivo e afetação das propriedades do betão, os resultados do levantamento da fendilhação efetuada em 2004 e os resultados fornecidos pelo sistema de observação no que respeita às principais ações e efeitos estruturais e hidráulicos. Trata-se de uma barragem construída entre 1982 e 1983, cujo betão está sujeito a um processo de deterioração devido ao desenvolvimento de reações expansivas, que já alcançou deformações irreversíveis de valor muito significativo. O primeiro registo da existência de um número significativo de fendas foi feito na inspeção anual de janeiro de 2001, contudo os resultados da observação já indiciavam a existência de um processo de deterioração do betão pela ocorrência de deslocamentos horizontais progressivos para montante e de empolamento do coroamento.Na segunda parte do presente estudo apresenta-se a análise e interpretação dos deslocamentos observados ao longo do tempo, com vista à obtenção de estimativas das deformações estruturais induzidas pelo processo expansivo do betão, e tecem-se algumas considerações sobre as medidas futuras de mitigação desta patologia.

Na segunda parte do estudo de avaliação dos efeitos do processo de deterioração do betão da barragem de Fagilde apresentam-se os resultados da análise do comportamento, considerando a utilização de um modelo estatístico de interpretação quantitativa dos deslocamentos observados. Apresentam-se as funções adotadas para representar as respostas estruturais e faz-se a análise dos resultados da monitorização contínua da obra entre 1985 e 2015, por métodos geodésicos. Avalia-se o estado atual do processo de deterioração nos diferentes elementos de obra, bem como a velocidade com que se processou. Estimam-se os efeitos acumulados das expansões, indicam-se as atuais taxas anuais de expansão nos diferentes elementos e apresentam-se recomendações para mitigar o desenvolvimento do processo de deterioração do betão.

As grandes infraestruturas de engenharia civil, como são as pontes e as barragens de betão, têm um grande valor monetário e estratégico para o país. No caso das barragens, importa referir que uma das diretrizes da política energética nacional e comunitária reside no aproveitamento dos recursos endógenos, nomeadamente através das energias renováveis e não poluentes. O valor deste tipo de obras e as potenciais consequências associadas a possíveis danos estruturais está na origem da grande importância que é dada ao controlo da segurança estrutural nas suas três vertentes de atuação: i) observação do comportamento, ii) análise e interpretação do comportamento observado e iii) tomada de decisões para evitar ou minimizar as consequências resultantes de um eventual acidente ou incidente. A evolução e o desenvolvimento de sistemas de monitorização da integridade estrutural possibilitam o acompanhamento preciso da resposta estrutural, devido às condições de carga a que está sujeita e em tempo real, e a detecção (localização e natureza) de danos na estrutura. Em diversas áreas da engenharia, incluindo a mecânica e a aeroespacial, tem havido uma intensa investigação para o desenvolvimento de algoritmos de detecção de dano com base na alteração do comportamento dinâmico da estrutura. Neste âmbito, as transformadas wavelet têm vindo a ganhar relevância e demostrado a sua aplicabilidade em diversas aplicações de engenharia, sendo notória a capacidade de superar muitas das limitações existentes nas Transformadas de Fourier, já que permitem a obtenção de informação no domínio da frequência e do tempo. A análise do comportamento dinâmico é usualmente efetuado no domínio das altas frequências, havendo um reduzido número de referências de aplicação no domínio das baixas frequências. O presente trabalho pretende ilustrar as potencialidades das transformadas wavelet na caraterização e na análise de deslocamentos observados no fio de prumo de uma barragem de betão (Fig. 1a e 1b), no domínio das baixas frequências. Nas barragens de betão, as ações mais importantes são as gravíticas (pesos próprios) e as que se relacionam com as variações do nível da água a montante e a jusante, e com as variações de temperatura do ar e da água, entre outras, Fig. 1c. As ações devidas à temperatura do ar podem ser aproximadas por funções periódicas de períodos anual e diário. No que diz respeito aos deslocamentos observados na estrutura, uma componente da resposta estrutural é normalmente proporcional à ação térmica a que está sujeita, se a obra apresentar um comportamento que cumpra os critérios de segurança. A metodologia desenvolvida no âmbito deste trabalho tem como objetivo a caraterização do comportamento observado através do recurso a modelos de interpretação quantitativa (IQ) e de transformadas wavelets. Os modelos IQ são amplamente utilizados na engenharia de barragens, existindo uma vasta bibliografia sobre este tipo de modelos. A utilização mais popular dos modelos IQ permite a caraterização do efeito hidrostático, do efeito térmico devido à onda térmica anual, e dos outros efeitos não reversíveis que são função do tempo de vida da obra. Existe sempre uma parcela, designada de resíduos, que contém a parte da observação que não é explicada pelo modelo IQ. A proposta de valor que apresentamos consiste na caracterização do efeito da variação da temperatura diária através da aplicação de transformadas wavelets sobre os resíduos do modelo IQ.

Esta comunicação apresenta os principais resultados obtidos na verificação do funcionamento de dispositivos de resistência elétrica tipo Carlson, aplicados em barragens de betão, utilizando uma prensa desenvolvida para esse efeito em 2012. A prensa permite a imposição de incrementos de deslocamentos aos dispositivos de resistência elétrica (extensómetros e medidores de movimentos de junta), de alongamento e encurtamento, que são comparados com os resultados obtidos através das leituras numa unidade específica que converte as variações de resistência em extensões e deslocamentos relativos. Para além de verificar o funcionamento e linearidade da resposta dos dispositivos em gamas pré-definidas de extensão e deslocamento, comparam-se também, sistematicamente, as constantes características dos dispositivos (as de fabrico e as obtidas na verificação).A prensa tem sido utilizada desde 2012 na verificação dos dispositivos aplicados em quatro novas grandes barragens de betão, tendo-se obtido resultados excelentes em centenas de dispositivos testados.

A presente comunicação descreve as características gerais das instalações experimentais in situ para a determinação da deformabilidade do betão de barragens, habitualmente designadas por células de fluência, e os melhoramentos realizados nos últimos anos no seu projeto e instalação.As células de fluência são provetes de betão embebidos no corpo das barragens para a execução de ensaios de determinação do módulo de elasticidade ao longo do tempo e da função de fluência nas condições termo-higrométricas da obra.Nos últimos anos têm sido feitos vários desenvolvimentos no projeto e instalação deste tipo de dispositivos, com aplicação nas barragens do Baixo Sabor, em 2012, Ribeiradio, em 2013, e Foz Tua, em 2014.

Nowadays, organizations are embracing digital transformation, investingin the integration of information and communication technology (ICT) toolsand solutions. Advanced ICT technologies converge with operations technologies(OT), allowing machines, processes, employees, and products to be part ofa single data framework, from data collection to analysis, interpretation, and assessment,which are the foundation for informed decision-making. Industry 4.0takes advantage of emergent ICT to make the right decisions, at the right time,optimizing processes, minimizing risks and improving value chains. The mainaim of the structural safety assessment and control of critical infrastructures, suchas dams and bridges, is to protect people, property and the environment fromharmful effects of failure or misoperation of infrastructures. This goal is achievedthrough Structural Health Monitoring and Control (SHMC) activities to monitorand track the life-cycle of critical infrastructures in such a way that it can providesufficient information for long- and short-term decisions regarding structuralsafety assessment. The objective of this work is to present a reflection of the impactof the industry 4.0 trends on the structural safety assessment of critical infrastructuresand, more specifically, to understand the level of maturity and toshow how the leveraging of enabling technologies such as augmented reality,Internet of Things (IoT), additive manufacturing, cloud computing, big data andanalytics are impacting the SHMC activities on critical infrastructures, which aretraditional cyber-physical systems with complex sensor networks used to assessand control structural safety and health.

As atividades de controlo de segurança de barragens de betão têm um caráter preventivo, com o intuito de facilitar a tomada de decisões de forma atempada para evitar ou minimizar as consequências resultantes de um acidente ou incidente de uma barragem. No controlo de segurança de barragens com sistemas de monitorização automática, a análise de uma grande quantidade de dados ainda pode tornar-se uma tarefa difícil. Por um lado, pretende-se garantir o controlo de segurança, em tempo real, mas, por outro lado, a capacidade humana de processar a informação de dados é limitado. No entanto, os desenvolvimentos tecnológicos em termos de capacidade de processamento de informação têm permitido o desenvolvimento de ferramentas para a análise de grandes quantidades de dados. A necessidade de rever os procedimentos de análise de dados adequados para a extração de informação tornou-se um aspeto importante para a tomada de decisão em tempo útil. Por estas razões, é fundamental proporcionar às entidades responsáveis pela segurança das barragens um sistema de apoio à gestão da informação que facilite o acesso aos dados, a interpretação da informação e a tomada de decisão, de forma atempada. Neste contexto, o principal objetivo desta dissertação é a definição de metodologias para: i) melhorar a qualidade das grandezas medidas pelo sistema recolha automática de dados, através da implementação de procedimentos para o controlo da sua qualidade e para a validação dos resultados, tendo em conta a incerteza de medição dos sistemas de medição; ii) melhorar os procedimentos relacionadas com a análise de dados e a sua interpretação, através de uma abordagem baseada nos dados da observação, a fim de apoiar a decisão de quais as grandezas que devem ser incluídas na sistemas de recolha automática de dados, quantificar o efeito da onda térmica diária na resposta da estrutura e reconhecer padrões de comportamento da barragem; iii) a definição de avisos relacionados com a identificação de comportamento anómalo, e de potenciais cenários de rotura. A aplicação das metodologias propostas num sistema de apoio à gestão da informação será um passo sólido para a melhoria dos processos de controlo de segurança em tempo real.

Apresenta-se um estudo sobre o comportamento de fundações de barragens de betão na fase de exploração normal das obras desenvolvido com o objectivo de validar e fundamentar a aplicação de modelos numéricos de análise do comportamento hidromecânico de maciços rochosos, tendo em vista generalizar a sua utilização e tornar mais eficaz a observação e controlo de segurança destas obras. Foi estudada a representação em modelos numéricos da cortina de impermeabilização e do sistema de drenagem e das condições geológico-geotécnicas concretas das zonas de fundação analisadas, tendo em conta, nomeadamente, os problemas computacionais associados a modelos tridimensionais. Foram realizados ensaios de afluência de água em duas grandes barragens portuguesas, uma gravidade e uma abóbada, que se verificou serem fundamentais para caracterizar o escoamento no maciço, complementando a informação obtida com o sistema de observação. Desenvolveram-se modelos hidráulicos e hidromecânicos do comportamento das fundações destas barragens, que no caso da barragem gravidade foram utilizados no estudo de cenários de rotura. Apresentam-se conclusões sobre a adequação e limitação dos modelos numéricos utilizados, sobre os parâmetros essenciais para calibrar e aplicar esses modelos, e propõem-se métodos de planeamento e utilização dos sistemas de observação de fundações de barragens, de modo a melhorar o controlo de segurança.

O presente trabalho pretende contribuir para o aperfeiçoamento dos modelospara análise do comportamento de barragens de betão ao longo do tempo, submetidasa processos expansivos devidos a reacções químicas de origem interna. Odesenvolvimento destas reacções expansivas, determinado pela composição do betãoe influenciado pelos campos térmico, higrométrico e de tensões, pode provocarfissuração e contribuir para a deterioração precoce das obras.O trabalho aborda, na parte inicial, a fenomenologia dos processos expansivos,salientando-se os factores de natureza física e química que mais os influenciam. Deseguida apresentam-se os aspectos relacionados com a identificação e acaracterização das reacções expansivas, no que respeita às evidências físicas e aosseus efeitos estruturais. Analisam-se, entre outras obras, as barragens portuguesasafectadas por esta patologia.A influência dos factores que regulam o desenvolvimento do processoexpansivo (composição do betão, temperatura, humidade e estado de tensão) équantificada com base num modelo de interacção químico-mecânico, permitindo umaestimativa das expansões à escala das obras de engenharia. Este modelo foiintegrado num código computacional de elementos finitos que considera ocomportamento diferido do betão, através de um modelo viscoelástico com maturação,e o surgimento e propagação da fendilhação, por meio de uma formulação de dano.Utiliza-se uma técnica incremental na discretização das acções que permite simular aevolução do comportamento ao longo do tempo, tendo em conta os fenómenosdiferidos e o progressivo desenvolvimento da fissuração.Apresentam-se dois estudos de aplicação a barragens portuguesas afectadaspor processos expansivos. O primeiro estudo refere-se à barragem de Santa Luzia,uma abóbada construída entre 1939 e 1943, em que a magnitude das expansões émoderada. O segundo estudo reporta-se à barragem de Pracana, uma obra decontrafortes cuja albufeira foi mantida vazia durante mais de uma década após trintaanos de exploração, devido à fendilhação generalizada da sua estrutura provocada porgrandes expansões diferenciais, que depois foi reabilitada, encontrando-se desdeentão em exploração normal há cerca de quinze anos. Os resultados destes estudosdemonstram o interesse e as potencialidades das metodologias desenvolvidas naquantificação do processo expansivo, na interpretação do comportamento observado ena avaliação das condições de segurança das obras.

This work deals with the estimation of the parameters of mixtures of beta variables. The work is organized in four main sections preceded by an introduction and succeeded by conclusions. The second section summarizes the properties of the beta distribution and describes two methods to estimate its parameters from observed samples, the method of moments and the maximum likelihood method. The third section presents the general concept of a mixture of random variables, presents the likelihood function of a sample of a beta mixture, finally, describes the EMA