Artigos de Revista
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Um modelo discreto de partículas 2D para simulação da fratura em rocha: Formulação e Calibração
Modelos detalhados de partículas têm sido adotados na modelação da fratura em materiais quase-frágeis. Neste artigo é adotado um modelo de partículas 2D que tem sido desenvolvido tendo em vista o estudo da fratura em rocha. Os sistemas de partículas são gerados com base num algoritmo de geração de partículas poligonais baseado nos Voronois de Laguerre da triangulação de Delaunay dos centros de gravidade das partículas circulares. O modelo de partículas poligonais, aproximado através de partículas circulares que interagem entre si através de um esquema de contacto múltiplo, é validado em ensaios biaxiais, e em ensaios do tipo Brasileiro, em rocha. São apresentados vários estudos paramétricos que permitem identificar a influência dos parâmetros micromecânicos nas propriedades macroscópicas, elásticas e resistentes. É por fim analisada a relevância de um modelo de contacto com leis de enfraquecimento bilinear em tração e corte de modo a obter valores coerentes de tração última nos ensaios diretos e nos ensaios Brasileiros.
Ano: 2013
Número Páginas:
97-101.
Autor(es): Azevedo, N.
Revista: Geotecnia
Volume:
129.
Keywords: Fratura em rocha; Modelo partículas
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3D stability analysis of gravity dams on sloped rock foundations using the limit equilibrium method
A convenient approach to performing stability analysis of concrete gravity dams is the so-called twodimensional
Ano: 2012
Número Páginas:
147-156pp.
Autor(es): Bretas, E. M.; Leger , P.; Lemos, J. V.
Revista: Computers and Geotechnics
Editor: Elsevier
Volume:
44.
Keywords: Sloped rock foundation; Limit equilibrium; Sliding; Concrete gravity dam
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Comparison of different techniques of tilt testing and basic friction angle assessment
A relevant parameter for estimating discontinuity shear strength is the basic friction angle, usually derived from different types of tilt tests. However, the tilt tests described in the literature produce varying basic friction angle values. From a large number of different types of tilt tests on different kinds of rocks, it was possible to conclude that the mechanisms of sliding along cylinder generatrixes and planar surfaces are quite different, andthat tests based on sliding along generatrixes are not appropriate for determining reliable basic friction anglevalues for discontinuity planes. Tests on small specimens are also not recommended, for geometry reasons and because ensuring reliable stress conditions is difficult. Toquantify the natural variability in tilt testing, large specimens of the same granite were tested. The results revealed coefficients of variation for the basic friction angle in the range of 5
Ano: 2012
Número Páginas:
1023
Autor(es): Alejano, L.; González, J.; Muralha, J.
Revista: Rock Mechanics and Rock Engineering
Editor: Springer
Volume:
Vol 45; Nr 6.
Keywords: Joint strength; Variability assessment; Tilt testing; Basic friction angle
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Masonry dams: Analysis of the historical profiles of Sazilly, Delocre, and Rankine
The significant advances in masonry dam design that took place in the second half of the19th century are analyzed and discussed within the context of the historical developmentof dam construction. Particular reference is made to the gravity dam profiles proposed bySazilly, Delocre, and Rankine, who pioneered the application of engineering concepts to damdesign, basing the dam profile on the allowable stresses for the conditions of empty and fullreservoir. These historical profiles are analyzed taking into consideration the present safetyassessment procedures, by means of a numerical application developed for this purpose,based on limit analysis equilibrium methods, which considers the sliding failure mechanisms,the most critical for these structures. The study underlines the key role of upliftpressures, that was only addressed by Lévy after the accident of Bouzey Dam, and providesa critical understanding of the original design concepts, which is essential for therehabilitation of these historical structures.
Ano: 2012
Número Páginas:
19-45pp.
Autor(es): Bretas, E. M.; Lemos, J. V.; Lourenço, P.
Revista: International Journal of Architectural Heritage
Editor: Taylor & Francis
Volume:
6.
Keywords: Safety assessment; Masonry dam
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Response by the Authors to S. R. Hencher
N/A
Ano: 2012
Número Páginas:
3p.
Autor(es): Alejano, L.; González, J.; Nahon, A.
Revista: Rock Mechanics and Rock Engineering
Editor: Springer
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Strain localization, strong discontinuities and material fracture: Matches and mismatches
The work focuses on the connections of strain localization modeling of material failure and discrete fracture mechanics. It is an attempt to give an answer to the old question of whether the finite element solutions of material failure problems based on strain localization techniques, using standard continuum stress
Ano: 2012
Número Páginas:
323-336pp.
Autor(es): Oliver, J.; Huespe, A.E.; Dias, I. F.
Revista: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering
Editor: ELSEVIER
Volume:
241-244.
Keywords: Fracture mechanics; Strong discontinuities; Strain localization; Computational material failure
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Modelling of arch dam foundation failure scenarios - case studies of Baixo Sabor and Alto Ceira dams
In concrete arch dam foundations, potential failure mechanisms are typically defined by natural rock discontinuities or the concrete-rock interface. Discrete element models are particularly adequate for the safety assessment of these failure scenarios, given their ability to represent the geologic structure of the rock mass, as well as the concrete cantilevers. Application of these procedures to 2 large dams presently under construction in Portugal, Baixo Sabor and Alto Ceira arch dams, is presented. The numerical models represent the foundation rock mass as a system of deformable blocks defined by the main faults and joint sets identified at the site. The safety analysis is performed by progressive reduction of strength along the discontinuities until the failure condition is reached.
Ano: 2011
Número Páginas:
299-312pp.
Autor(es): Lemos, J. V.; Antunes , N.
Revista: Dam Engineering
Editor: Global Trade Media
Volume:
vol. 21, no. 4.
Keywords: Discrete elements; Discrete elements; Failure analysis; Rock foundations; Arch dams
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Micromechanical Modelling of Stress Waves in Rock and Rock Fractures
The goal of this paper is to simulate the interaction of stress waves and rock fractures in a particle micromechanical model. Stress waves travelling in fractured rock masses are slowed down and attenuated by natural heterogeneities, voids, microcracks and, above all, by faults and fractures. Considerable laboratory and theoretical investigation have uncovered the major aspects of this phenomenon, but models that cover the core mechanisms of the wave propagation in rock masses are necessary to investigate aspects of wave
Ano: 2010
Número Páginas:
741-761pp.
Autor(es): Resende, R.; Lamas, L.; Lemos, J. V.; Calçada, R.
Revista: Rock Mechanics and Rock Engineering
Editor: Springer-Verlag
Volume:
43.
Keywords: Micromechanical model; Discrete element method; Stress wave; Rock dynamics; Rock joint
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Um modelo discreto de partículas para análise da fractura em betão armado
O método dos elementos discretos adoptando partículas para discretização dodomínio tem sido utilizado no estudo do fenómeno da fractura em meios nãohomogéneos, como o betão e a rocha. Neste artigo, é proposto um modelo de análisepara o betão armado no qual as armaduras são modeladas com elementos rígidosunidimensionais ligados por molas. Os elementos rígidos interagem com o betão,modelado por partículas circulares, através de uma interface de contacto. O modelo évalidado com base em ensaios de flexão em viga a três pontos e a quatro pontos,sem armaduras de esforço transverso. No ensaio de flexão a 3 pontos o modelo dáuma boa aproximação do comportamento real em termos do processo de evolução dafractura e da relação carga-deslocamento. No ensaio de flexão a 4 pontos, verifica-seuma boa correlação com os resultados experimentais, nomeadamente o valor dacarga última, o efeito de escala e a evolução do processo de fractura.
Ano: 2010
Autor(es): Azevedo, N.
Revista: Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas
Editor: RPEE
Keywords: Fractura; Betão armado; Elementos discretos
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Numerical modelling for interpretation of stress measurements by overcoring
The overcoring method for measuring in situ stresses is frequently used in rock engineering projects. Most models for its interpretation assume that the rock is homogeneous, linear elastic and isotropic. The elastic constants are determined by various methods, namely by biaxial tests on the recovered core.A three-dimensional finite element model was developed, which allows to compute the stress state from the strain measurements obtained during overcoring, assuming a transversely-isotropic behaviour of the rock mass. Different testing methodologies for elastic constants determination of anisotropic rocks are introduced and discussed. Several numerical tests were performed to analyse the influence of the weakness planes that sometimes occur in the rock core owing to the tensile strains that are generated during the biaxial test. To avoid the tensile strains in the biaxial test, a new triaxial testing procedure of the overcored rock sample with the cell was developed. The effect of the degree of rock anisotropy on in situ stress determination and the error involved in neglecting rock anisotropy are analysed. Differences on the principal stresses and principal directions calculated considering the usual isotropic model and the developed numerical model for a real case of anisotropic rock are presented.
Ano: 2009
Número Páginas:
6.
Autor(es): Figueiredo, B.; Muralha, J.; Lamas, L.
Keywords: Monitoring; Flat jack tests; Overcoring tests; Undergound cavern; In situ stresses
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Comunicações
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Avaliação do comportamento dinâmico da barragem de Foz Tua com base em métodos experimentais e numéricos
A determinação da resposta dinâmica das obras e o acompanhamento da evolução do seucomportamento durante as várias fases da vida é muito importante, estando inserido nas atividadesdo controle de segurança estrutural. A realização de ensaios de vibração forçada em barragens debetão para a determinação do comportamento dinâmico continua a ser uma das técnicas mais fiáveisnesta área. Nesta comunicação descreve-se a metodologia de ensaio, e apresentam-se os resultadosrelativos a um caso de estudo, referente à caraterização do comportamento dinâmico da barragemdo de Foz Tua. Foi desenvolvido um modelo numérico, com representação do sistema barragemalbufeira-fundação, para apoio na preparação do ensaio e interpretação dos resultadosexperimentais.
Ano: 2021
Autor(es): Gomes, J. P.; Lemos, J. V.
Editor: LNEC
Keywords: Método dos elementos discretos; Ensaios de vibração forçada; Comportamento dinâmico; Barragens abóbada
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Comportamento dinâmico da barragem de Cahora Bassa sob excitação ambiente e sob ações sísmicas.
N/A
Ano: 2021
Autor(es): Alegre, A.; Oliveira, S.; Carvalho, E.; Mendes, P.; Proença, J.
Editor: RBE2020, LNEC
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Consideração de modelos de enfraquecimento o estudo da rotura por deslizamento de uma barragem arco-gravidade
Neste trabalho analisa-se a estabilidade de uma grande barragem arco-gravidade e dasua fundação procurando avaliar a importância da utilização de um modelo constitutivocom enfraquecimento para o contacto betão/rocha e para os elementos de junta quesimulam o comportamento não linear do betão. O modelo baseia-se numa formulaçãode fenda discreta. Considera-se que o modelo com enfraquecimento se aproxima docomportamento real, pois conduz a resultados próximos dos obtidosexperimentalmente em ensaios de tração e de corte em provetes betão/rocha e betão.A análise de estabilidade da barragem é efetuada com um modelo descontínuotridimensional, tendo em consideração que os resultados obtidos com um aumento dapressão hidrostática são equivalentes aos obtidos usando o método de redução dasresistências. Verifica-se que para esta obra e para os parâmetros de resistênciautilizados, a adoção de um modelo constitutivo frágil não garante, ao contrário do queseria expetável, a definição de um fator de segurança conservativo.
Ano: 2021
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Gomes, M.; Azevedo, N.; Braga Farinha, M. L.; Rocha de Almeida, J.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Keywords: Arco-gravidade; Deslizamento; Modelo de enfraquecimento
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Continuous dynamic monitoring of large arch dams and vibration-based damage detection
Continuous dynamic monitoring of large arch dams
Ano: 2021
Autor(es): Alegre, A.; Oliveira, S.; Carvalho, E.; Mendes, P.; Proença, J.; Matsinhe, B.
Editor: Hydropower&Dams
Keywords: Continuous dynamic monitoring of arch dams
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Deteção de danos baseada em vibrações: Aplicação a uma barragem de betão
Os sistemas de monitorização da condição estrutural baseados em vibrações têm sidoimplementados com sucesso em diversas estruturas de engenharia civil, como pontes, coberturas deestádios e geradores eólicos, fornecendo dados importantes sobre o seu comportamento dinâmico epermitindo o estabelecimento de metodologias de deteção de danos com base na evolução daspropriedades modais. Aliando este conhecimento ao surgimento de sensores de baixo ruído edigitalizadores de alta resolução, surgiu a oportunidade de implementar sistemas de monitorizaçãodinâmica contínua em barragens e assim validar a adequação destes sistemas à monitorização destetipo de estruturas, com o objetivo de detetar danos.A deteção de um comportamento estrutural anormal, que pode indicar a ocorrência de dano, podeser baseada em diagramas de controlo e está associada a alterações nos valores dos parâmetrosmodais que, não sendo explicadas por outros fenómenos físicos, sugerem uma alteração na rigidezda estrutura. Para testar estas ferramentas estatísticas, os parâmetros modais obtidos a partir deséries temporais medidas diretamente na estrutura podem ser alterados com danos simuladosnumericamente.Neste contexto, a capacidade de diagramas de controlo para identificar o surgimento decomportamentos estruturais anormais em barragens é estudada neste trabalho usando dadosobtidos a partir da monitorização dinâmica contínua da barragem do Baixo Sabor, uma barragem debetão de um aproveitamento hidroelétrico que começou a operar no final de 2015. Não sendoexpectável detetar danos numa estrutura tão recente, um conjunto de cenários de danos plausíveisfoi simulado usando um modelo numérico, tendo a influência nas propriedades dinâmicas dabarragem sido usada para contaminar os valores das frequências naturais obtidas da monitorizaçãocontínua.
Ano: 2021
Autor(es): Pereira, S.; Magalhães, F.; Gomes, J. P.; Cunha, A.; Lemos, J. V.
Editor: LNEC
Keywords: deteção de dano; análise modal operacional; monitorização dinâmica contínua; Barragem de betão
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Development of hybrid HSCT-FE models to study the behavior of large dams due to concrete swelling
N/A
Ano: 2021
Autor(es): Rodrigues, M.; Oliveira, S.; Proença, J.
Editor: ICAAR
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EVALUATION OF DIFFERENT COMPUTATIONAL MODELLING STRATEGIES OF A MASONRY VAULT WITH BUTTRESSES AND BACKFILL
In this paper, a critical comparison of two of the most common methods for theanalysis of masonry vaults up to collapse is carried on. Innovative 2D Discrete Element (DE)and Finite Element (FE) models have been adopted aiming at capturing the main features ofmasonry single curvature structures mechanical behavior. Two numerical strategies areadopted: a discrete element model and a continuous homogenized model. The first approachprovides an estimate of the collapse load and failure pattern of masonry based on ad-hocimplemented algorithm. The second approach is formulated in the framework of multi-surfaceplasticity and implemented in a FE code for the path-following non-linear analysis of masonrywall described as continuous anisotropic plate. The two numerical approaches are adopted toreproduce the Experimental Campaign of a full-scale Catalan vault with buttresses and backfill,statically loaded at 1/3 span. The failure modes and the crack patterns obtained by the proposedmodels are compared between them and with that observed in the experimental test as well asthe load-displacement response curves. Both the proposed models efficiently capture thebehavior of the vault and, in particular, the backfill deformation and load-spreading effect,hinges position and formation order.
Ano: 2021
Autor(es): Gobbin, F.; De Felice, G.; Malena, M.; Lemos, J. V.
Editor: Eccomas
Keywords: Estruturas de alvenaria
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Grain deformability influence on the fracture behaviour of rock
It is known that the initially proposed circular/spherical rigid particle models are not able to match the ratio of the compressive strength to tensile strength that occurs in rock and the predicted macroscopic friction angle was much lower than the known hard rock experimental values. For this reason, several enhancements have been proposed to address these issues, namely the use of a clumped particle logic, the increase of the number of contacts per particle, the adoption of polygonal/polyhedral grain structures. A flexible 2D DEM based particle model that allows deformable particles to interact in a simplified away is presented. The flexible particle model is tested using biaxial tests and Brazilian tests. The results obtained are compared with those obtained with a rigid particle model with similar contact strength properties and with a flexible particle model, where the flexibility is due to the inner discretization of the grain with smaller particles. The results show that the proposed flexible particle model can predict a behaviour similar to a flexible particle model through inner particle discretization that is more computationally demanding. It is also shown that when compared with a rigid model, the flexible model predicts more reasonable indirect tensile strength to direct tensile strength ratio and requires a smaller value of contact fracture energy to give a good agreement with known experimental data.
Ano: 2021
Número Páginas:
12p.
Autor(es): Azevedo, N.; Braga Farinha, M. L.
Editor: CIMNE
Keywords: Particle deformability; FEM; DEM; Rock; Fracture
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Interação dinâmica fluido/estrutura em barragens de betão utilizando uma formulação de Lagrange na discretização dos elementos de fluido
A modelação da interação, sob excitações dinâmicas, do corpo da barragem com a albufeira éimportante na análise do comportamento da barragem sob ações sísmicas e na análise einterpretação da resposta dinâmica da estrutura sob excitação ambiente e em ensaios de vibraçãoforçada. Nesta comunicação é analisada a interação barragem-albufeira, considerando que o corpoda barragem apresenta aceleração constante no tempo.São estudadas duas barragens gravidade para dois valores de inclinação do paramento de montante,e uma barragem com geometria tipo abóbada. As distribuições de pressão hidrodinâmicas obtidas noparamento de montante são comparadas com a solução experimental proposta por Zangar, para ocaso das barragens gravidade de paramento inclinado, e com a distribuição teórica proposta porWestergaard, para o caso da barragem tipo abóbada.Os resultados numéricos obtidos permitem concluir que um modelo de fluido em deslocamentospermite obter uma solução estável para as geometrias estudadas, em particular quando se utilizamelementos hexahédricos de oito nós subintegrados. Conclui-se também que, em malhastridimensionais irregulares, em barragens gravidade com inclinação significativa e em barragensabóbada, o valor a adotar para o coeficiente de penalização de modo a minimizar os modos decirculação deve ser avaliado cuidadosamente. Demonstra-se ainda a importância do refinamento damalha da albufeira na vizinhança do paramento.
Ano: 2021
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Almeida, C.; Azevedo, N.; Braga Farinha, M. L.; Rocha de Almeida, J.; Oliveira, S.
Editor: APEE e GPBE
Keywords: Elemento finito; Interface albufeira/barragem; Análise hidrodinâmica; Formulação de Lagrange
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Measured response of a large arch dam. Comparison with FE results from DamDySSA and Code_Aster
Measured response of a large arch dam. Comparison with FE results
Ano: 2021
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Alegre, A.; Robbe, E.; Oliveira, S.
Editor: SHMII-10
Keywords: Measured response of a large arch dam
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Livros
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Computational modeling of masonry structures using the discrete element method
Masonry is a combination of units such as stones, bricks or blocks usually laid in a cementitious or limemortar. It is probably the oldest material used in construction and has proven to be both simple to buildand durable. Over the years, existing masonry constructions have inevitably suffered damage with time.Earthquakes, soil settlements, material degradation and lack of maintenance are the main reasons forthat. Careful and periodic assessment of such structures is necessary in order to evaluate their structuralcapacity and safety levels. However, performing the structural analysis of masonry construction is notan easy task. A review is presented of the main models based on the discrete element method and the available related numerical techniques that have been proposed for the analysis of masonry. The essential assumptions adopted by these models and numerical implementation issues are discussed. Differences between available models are illustrated by applications to various masonry problems including static and dynamic analysis of masonry arch bridges, walls, vaults, domes and ancient colonnades.This book is composed of 17 chapters authored/co-authored by 25 outstanding researchers from 11countries (Canada, France, Greece, Hungary, Iran,Italy, Mexico, Norway, Portugal, UK, USA), whichwere reviewed by 60 referees.
Ano: 2016
Número Páginas:
505p.
Autor(es): Sarhosis, V.; Bagi, K.; Lemos, J. V.; Milani, G.
Editor: IGI Global
Keywords: Elementos discretos; Modelação numérica; Alvenaria
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Contribuição de Manuel Rocha para a mecânica das rochas e as fundações de barragens
N/A
Ano: 2013
Número Páginas:
296pp.
Autor(es): Lemos, J. V.; Lamas, L.
Editor: LNEC
Keywords: Investigação científica e técnica; Barragem de betão; Fundação rochosa; Fundação de barragem; Mecânica das rochas; Pt
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Capítulos de Livros
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Chapter 5 Discrete Element Modeling
This chapter consists of two parts. First a general overview is given: the exact definition of the Discrete Element Method is provided, and the main types of existing models are introduced; then the theoretical fundaments of the most important approaches available today for masonry analysis are given. The second part of the chapter focuses on 3DEC, the most widespread commercial DEM code for masonry analysis. This second part begins with a theoretical overview. Application issues for masonry structures are then considered (block material behaviour, contact representation, structural elements like cables or bars etc.). Among the practical examples arches, barrel vaults, walls, coloumns and complete structures (like houses) are presented, including the issues of quasi-static versus dynamic analysis and of block fracture as well. The readers can find helpful advice on how to simulate their own problems most effectively.
Ano: 2023
Autor(es): Lemos, J. V.; Bagi, K.
Revista: Discrete Computational Mechanics of Masonry Structures
Editor: Springer
Keywords: Masonry models
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Discrete Element Modelling of Masonry Arch Bridges, Arches and Vaults
N/A
Ano: 2022
Autor(es): Lemos, J. V.; Gobbin, F.; Forgacs, T.; Sarhosis, V.
Revista: From Corbel Arches to Double Curvature Vaults.
Editor: Springer
Keywords: numerical modelling; masonry
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DEM modelling of the non-linear static and dynamic response of masonry structures
Discrete element models have become a major tool for masonry analysis, allowing a suitable representation of its discontinuous nature and marked nonlinear behaviour. The chapter reviews the fundamental assumptions of the main DEM formulations available. It focuses more specifically on the widely used UDEC and 3DEC codes, explaining their relation with the other approaches, and the most relevant issues arising in their application to masonry. Applications to the main types of structures are reviewed, considering both static and dynamic analyses. Recent research providing comparisons of the numerical models with experimental and field data is particularly covered. The discussion of the different examples is aimed at clarifying the key capabilities of DEM and demonstrating the most effective ways of using it in a variety of masonry analysis situations.
Ano: 2019
Número Páginas:
469-501pp.
Autor(es): Sarhosis, V.; Lemos, J. V.; Bagi, K.
Revista: Numerical Modeling of Masonry and Historical Structures - From Theory to Application
Editor: Elsevier
Keywords: DEM; Masonry structures
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Seismic and Structural Health Monitoring of Dams in Portugal
This chapter is focused on the Portuguese experience on the developmentand exploration of systems for continuously monitoring dam vibrations, usingaccelerometers. The pioneer system for seismic and structural health monitoring(SSHM) installed in Cabril dam (the highest Portuguese arch dam: 132 m high) isdescribed in detail. The design of this system was the result of a long-term LNECresearch program, still ongoing. These monitoring systems should include softwaredeveloped to automatically perform the analysis of collected data, including theautomatic comparison with numerical results from 3DFE models. In view of thegood results obtained with the system in operation in Cabril dam since 2008, similarsystems have been installed in other large dams in Portugal, particularly in recentlybuilt dams. Finally, Baixo Sabor dam is presented as an example of a new Portuguesedam with a complete SSHM system, in operation since 2015. Themain experimentalresults obtained for both dams are shown, namely the evolution of natural frequenciesover time, mode shapes and the measured seismic response to earthquake events.
Ano: 2019
Número Páginas:
87-113pp..
Autor(es): Oliveira, S.; Alegre, A.
Revista: Seismic Structural Health Monitoring - From Theory to Successful Applications
Editor: Springer
Keywords: Modal identification · Concrete dams · Ambient and seismic vibrations
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Teses de Doutoramento
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Análise experimental de cenários de rotura em fundações de barragens de betão
Para verificação do cumprimento das exigências de segurança das barragens,tanto relativamente à funcionalidade (cenários correntes), como em relação àsegurança ao colapso (cenários de rotura), é essencial utilizar modelos de simulação oude interpretação (no caso de obras existentes) do seu comportamento. Estes modelossão idealizações (simplificações) da realidade, tanto no que diz respeito às acções(modelos das acções), como no que respeita à componente estrutural (modelos estruturais).A solução destes modelos, através de adequados métodos de análise, quantificaparâmetros da resposta das estruturas que permitem avaliar a sua segurança, utilizandocritérios de segurança previamente definidos.A validação destes modelos pode ser feita, no caso de cenários correntes,através da sua comparação com os resultados da observação do comportamento debarragens. No caso de cenários de rotura, não existe muita experiência de comparaçãodestes resultados com situações reais: é pequeno o número de acidentes ocorrido e,mesmo nestes, o volume de informação é reduzido. Desta forma, o recurso a métodosexperimentais, para o estudo de cenários de rotura, tem uma importância acrescida.Assim o principal objectivo deste trabalho é contribuir para melhorar a capacidade deavaliação da segurança de barragens de betão envolvendo cenários de rotura pela fundação.Neste trabalho desenvolveram-se dois ensaios experimentais em modelosfísicos: um primeiro envolvendo uma barragem abóbada, para o estudo de cenários derotura da fundação para acções estáticas; e um segundo de uma barragem gravidadeensaiado em mesa sísmica, com vista a estudar a rotura pela fundação para acçõesdinâmicas.A previsão e interpretação dos ensaios foram efectuadas com modelosmatemáticos adequados, que permitiram a sua validação e posterior utilização no estudode outros cenários.
Ano: 2009
Autor(es): Gomes, J. P.
Keywords: Método dos elementos discretos; Método dos elementos finitos; Modelos numéricos; Mesa sísmica; Análise dimensional; Modelos físicos; Análise até à rotura; Controlo da segurança de barragens; Barragens de betão
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Relatórios
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Applications of computational mechanics to underground structures ln hydraulic projects
A brief description of the phenomena and problems associated with underground structures in hydraulic projects is presented, namely in what concerns the powerhouses, surge chambers and pressure tunnels and shafts. An analysis of the calculation methodologies followed in the structural design of this works is presented, as well as of the numerical models usually adopted, namely finite and boundary element models. Finally, some applications of computational mechanics are presented. First, a parameter study for underground powerhouses, with special emphasis in the definition of shapes, existence of several caverns,and in the tridimensional equilibria is described. Afterwards, examples of application to some hydraulic projects are illustrated: a large underground powerhouse in Mozambique, the Alto Lindoso hydroelectric power scheme in construction in the north of Portugal, and the Castelo do Bode tunnel, in operation, integrated in the water supply system to Lisbon.
Ano: 1992
Autor(es): Sousa, L.; Lamas, L.; Martins, C. S.
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Estado de tensão dos maciços rochosos
O presente trabalho aborda a origem do estado de tensão interna dos maciços rochosos e apresenta os factores que o influenciam. Apresentam-se as técnicas e a aparelhagem correntemente utiiizada na determinação do estado de tensão, bem como a interpretação dos ensaios mais comuns, dando-se maior relevo aos ensaios com macacos planos pequenos (S F J) e com o extensómetro tridimensional (S T T),efectuados correntemente pelo LNEC.
Ano: 1989
Autor(es): Loureiro Pinto, J.
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Estudo da compartimentação de maciços rochosos por uma técnica de amostragem linear e dos blocos formados pelas descontinuidades - Aplicação a uma galeria do Alto Lindoso
Descreve-se sucintamente uma técnica para amostragem linear de descontinuidades em faces expostas de maciços rochosos e referem-se métodos para tratamento dos dados de campo com vista à definição defamílias de descontinuidades e caracterização de uma forma estatística da sua orientação, espaçamento e extensão. Apresentam-se os resultados obtidos para o caso de uma galeria subterrânea no aproveitamentohidroeléctrico do Alto Lindoso. Para as famílias de descontinuidade identificadas apresenta-se um estudo dos blocos tetraédricos que se poderão formar nas diferentes faces de rocha e analisam-se as suas condições de estabilidade.
Ano: 1989
Autor(es): Lamas, L.
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Relatório de actividades do estagiário de investigação António Lopes Baptista
N/A
Ano: 1988
Autor(es): Batista, A. L.
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Aplicação do método dos elementos de fronteira na análise de estruturas subterrâneas
Apresentam-se, neste relatório, modelos numéricos baseados no método dos elementos da fronteira, desenvolvidos no LNEC para análise de estruturas subterrâneas. Tecem-se algumas considerações sobre o método dos elementos de fronteira, descrevem-se os modelos desenvolvidos para equilíbrios planos e tridimensionais e apresentam-se alguns exemplos de aplicação.
Ano: 1985
Autor(es): Lamas, L.; Frazíllio, E. M.; Sousa, L.; Martins, C. S.
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Modelo tridimensional de elementos de fronteira para análise de estruturas subterrâneas
N/A
Ano: 1984
Autor(es): Lamas, L.
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Estudo das fundações da barragem de Cabora-Bassa - lº. Relatório (Deformabilidade e fluência do maciço rochoso e das rochas constituintes da fundação da barragem)
N/A
Ano: 1969
Autor(es): Peres Rodrigues, F.; Loureiro Pinto, J.; Almeida, A. C.
Keywords: Maciço rochoso; Fundação de barragem; Barragem de Cabora-Bassa
Info
Estudo das condições de fundação dos contrafortes da barragem do Caia
N/A
Ano: 1966
Autor(es): Silveira, A. F.; Peres Rodrigues, F.; Barroso, M.
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Informações Científicas e Técnicas
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Identification of transversely isotropic parameters in overcored rock specimens - A back analysis approach
This document presents a back analysis procedure for identification of the elastic parameters of transversely isotropic rock cores, containing an overcoring triaxial strain probe, from the strains measured during a biaxial test. A three-dimensional finite element model was developed to simulate the biaxial test on the overcored rock specimen and to compute the strains at the location of the strain gauges. Different optimisation algorithms were tested and the most suitable one was selected. The back analysis procedure was tested for identification of the five elastic parameters and the two orientation angles that characterise a transversely isotropic rock core. In spite that, with the developed methodology, convergence was reached and all those parameters could be identified, sensitivity analyses demonstrated that the results obtained were not stable and therefore they were not reliable. By introducing constrains based on common practice and previous experience, a stable and robust methodology was achieved: the three elastic parameters, E1, E2 and ?2, are reliably identified using the value of G2 calculated with Saint-Venants expression and a fixed value of ?1, while the orientation parameters are obtained from observation of overcored rock. Analysis of the results shows that application of this methodology represents an enormous step forward when compared with the traditional use of isotropy. Besides, the methodology is general and can also be used with other types of overcoring equipment. The five elastic parameters and the two orientation angles obtained can then be used, together with the overcoring strains, to compute the complete in situ state of stress.
Ano: 2018
Autor(es): Espada, M.; Lamas, L.
Keywords: Transversely isotropic rock; Numerical method; Rock test; Optimisation; Triaxial strain probe; In situ stress; Overcoring; Biaxial test
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Stability analysis of excavation slopes of Baihetan arch dam foundation - Reliability analysis by application of the response surface method
This document presents the work developed by the PhD student Margarida Espada in the scope of the course unit Risk Analysis in Geotechnical Works of the Doctoral Program in Civil Engineering of the Faculty of Engineering of the University of Porto (FEUP). This work presents a reliability analysis, using the response surface method (RSM), for the case study of the left bank excavation slopes of the Baihetan arch dam foundation, which is one of the case studies of Margarida Espada's PhD thesis. The aim was to approximate an implicit limit state function by computing safety factors, using a discrete element model of the Baihetan left bank developed in 3DEC software, where the shear strength parameters of two important rock discontinuities were considered as random variables. The probability of failure was then obtained through an iterative process, using approximation methods. This work presents the 3DEC model developed to analyse the stability conditions in the Baihetan left bank and the results of the reliability analysis.
Ano: 2018
Autor(es): Espada, M.
Keywords: Dam foundation; Baihetan dam; Discrete element method; Reliability; Slopes stability
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Contribuição para o problema da existência e suavidade da solução da equação de Navier- Stokes
O problema da solução das equações de Navier Stokes é abordado neste trabalhopropondo-se uma técnica de representação das incógnitas deslocamentos e pressõesvariáveis no espaço e no tempo em série de Delta de Dirac e suas derivadas no tempocujos coeficientes se determinam com base na solução de sistemas de equaçõesdiferenciais definidos no espaço (problema com três variáveis espaciais independentesque pode ser estudado pelo método de Monge).
Ano: 2011
Número Páginas:
12pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Keywords: Equação de navier-stokes
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Elastodinâmica
Neste relatório apresentam-se as equações básicas da elastodinâmica linear, as soluçõesfundamentais e o teorema da representação no domínio de tempo e de frequência.Para movimentos finitos de casca formula-se o teorema dos trabalhos virtuais e a suaimplementação pelo método dos elementos finitos.
Ano: 2007
Número Páginas:
54pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Keywords: Método dos elementos finitos; Elastodinâmica
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Modelação sísmica de barragens abóboda
Neste relatório apresentam-se os principais aspectos da modelação sísmica de barragensabóbada. Assim propõe-se: modelos numéricos de geração de sismos por uma falha; aforma como o sismo actua na barragem; modelos para estudar a influência da albufeirana vibração do conjunto; métodos para solução das equações do movimento; e novasformulações de elementos finitos para o problema estrutural.
Ano: 2005
Número Páginas:
72pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Keywords: Método dos elementos finitos; Simulação numérica; Comportamento sísmico de estruturas; Comportamento de barragens; Barragem abóboda
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An experimental and numerical study for analysis of the hydromechanical behavior of the Alto Lindoso high pressure circuit
In pressure tunnels and shafts, in addition to the mechanical effect that excavation has on the rock mass and the disturbance that it introduces in the water flow, also the contained water can interact from the mechanical and hydraulic points of view with the rock mass. Seepage in fractured rock masses is dominated by the flow that takes place through the joints, and this is highly d(;pendent on their properties, namely aperture and roughness. Joint aperture, in tum, i::; very sensitive to stress changes. Special attention must therefore be paid to the joints in hydromechanical analyses. In this report are presented some studies that were carried out for the hydromechanical characterization of joints of the Alto Lindoso rock mass and numerical simulations of the hydromechanical behaviour of two selected sections of the high pressure circuit.
Ano: 1994
Autor(es): Lamas, L.
Keywords: Simulação numérica; Barragem de Alto Lindoso; Percolação no solo; Maciço rochoso; Comportamento hidromecânico; Interacção solo-água-estrutura; Circuito hidráulico
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