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Alkali-silica reaction (ASR) and delayed ettringite formation (DEF) are the most common internal swelling reactions (ISR) in concrete dams. The swelling effects and concrete deterioration caused by ISR can be observed in several forms at the structural level, including relative movements between blocks, displacements and deformations, cracking, surface discoloration around the cracks, scaling or spalling as well as surface

The nowadays-available dynamic monitoring equipment integrating sensitive low-noise sensors creates an opportunity to implement continuously operating dynamic monitoring systems in dams and validate the suitability of these systems to monitor such massive structures with the goal of detecting damage. The continuous characterisation of the dam modal properties during important variations of the water level and temperature is a unique experimental result, which is particularly interesting for the calibration of numerical models that consider water

Dam surveillance activities are based on observing the structural behaviour and interpretingthe past behaviour supported by the knowledge of the main loads. For day-to-day activities, datadrivenmodels are usually adopted. Most applications consider regression models for the analysis ofhorizontal displacements recorded in pendulums. Traditional regression models are not commonlyapplied to the analysis of relative movements between blocks due to the non-linearities related to thesimultaneity of hydrostatic and thermal effects. A new application of a multilayer perceptron neuralnetwork model is proposed to interpret the relative movements between blocks measured hourly in aconcrete dam under exploitation. A new methodology is proposed for threshold definition related tonovelty identification, taking into account the evolution of the records over time and the simultaneityof the structural responses measured in the dam under study. The results obtained through thecase study showed the ability of the methodology presented in this work to characterize the relativemovement between blocks and for the identification of novelties in the dam behaviour.

Traditional dam safety methods, based on visual inspections and manual monitoring,have long been the standard for ensuring the stability and safety of dams. However, asthe scale and complexity of dam projects have increased, these methods have becomeincreasingly insufficient. Major limitations of traditional dam safety methods are theexistence of deficient observation plans and the potential for human error. Inspectorsmay miss crucial signs of deterioration or failure, and manual monitoring can be prone to inaccuracies. In addition, as the number of (aged and new) dams continues to increase,it becomes increasingly difficult and resource-intensive to manually inspect and monitoreach one. Another limitation of traditional dam safety methods is that they are typicallyreactive rather than proactive. They focus on identifying and addressing problems afterthey have already occurred, rather than predicting and preventing them.In contrast, modern techniques such as remote sensing, drones, and sensor networkscan provide more accurate, real-time data on dam conditions. They can also be used tocontinuously monitor dams, providing an early warning of potential problems. ArtificialIntelligence (AI) can be applied to the data collected from these modern techniques foridentifying patterns and anomalies that may indicate a potential problem. AI algorithmscan be used in the decision-making process for dam safety by providing accurate andupdated risk analysis.

This paper aims at compiling the most relevant information concerning the use of cement-based mortars and concretes in the rehabilitation, retrofitting, and strengthening of hydraulic structures, namely concrete dams. The most important properties of cementbased mortars and concretes as repair materials are addressed, with a special focus on its compatibility with the concrete substrate. After a brief allusion to generic preparatory works, some of the most common practices are described. The main topics are mortar and concrete toppings, i.e., patches and overlays and thickening of the dam section. Among overlays, shotcrete and underwater works are addressed in detail. Littlerock, Oberems, and Storfinnforsen dam interventions are briefly described as successful rehabilitations involving the shotcrete method, whereas the Albbruck-Dogern dam intervention is given as an example of effective underwater repair works. As for dam section modifications, Kölnbrein, Olef, and Sasanagare dams are presented as conventional mass concrete placements within rehabilitation operations, while Les Toules, Gibraltar, Santa Cruz, and Littlerock dams are references for roller compacted concrete strengthening.

Injecting discontinuities is a recurrent procedure for the rehabilitation of concrete hydraulicstructures, namely repairing cracked dam bodies and deteriorated lift and contraction joints.Within this scope, a relatively detailed description of the most important cement injectiongrouts features is presented, including the main advantages and drawbacks compared toalternatives. The cement-based grouts are among the most utilised materials in these contexts.Economic and environmental related aspects are among the main advantages ofcement-based grouts, although some technical features of these grouting materials are alsofavourable. The equipment utilised for the preparation and for the application of cementitiousgrouts is also mentioned. This document also addresses aspects related to the assessment ofconcrete dams

Evaluation of the sliding stability of concrete dams requires the use of numerical tools not only able to simulate the coupled hydromechanical behavior but also able to adequately represent the foundation discontinuities and the specific features of dam foundations. The formulation of a three-dimensional (3D) small displacement finite element model based on interface elements to simulate the discontinuities is presented. In this model, the hydraulic behavior is simulated assuming that the water flow occurs only along channels located at the edges of the triangular interface elements that simulate the discontinuities. The model is used to perform coupled hydromechanical analysis of a large arch-gravity dam and to assess safety against dam base sliding, assuming different constitutive models at the dam/foundation interface and two different approaches: (i) strength reduction method and (ii) amplification of the hydrostatic pressure, assuming an increase in the reservoir level. The present study shows that consistent results are obtained with the proposed numerical model and that stability analysis should preferably be carried out using the method of increasing the hydrostatic pressure and the corresponding uplift pressures, as this methodology leads to significantly lower safety factors.

Evaluation of the sliding stability of concrete dams requires the use of numerical tools notonly able to simulate the coupled hydromechanical behavior but also able to adequately represent thefoundation discontinuities and the specific features of dam foundations. The formulation of a threedimensional (3D) small displacement finite element model based on interface elements to simulatethe discontinuities is presented. In this model, the hydraulic behavior is simulated assuming that thewater flow occurs only along channels located at the edges of the triangular interface elements thatsimulate the discontinuities. The model is used to perform coupled hydromechanical analysis of alarge arch-gravity dam and to assess safety against dam base sliding, assuming different constitutivemodels at the dam/foundation interface and two different approaches: (i) strength reduction methodand (ii) amplification of the hydrostatic pressure, assuming an increase in the reservoir level. Thepresent study shows that consistent results are obtained with the proposed numerical model andthat stability analysis should preferably be carried out using the method of increasing the hydrostaticpressure and the corresponding uplift pressures, as this methodology leads to significantly lowersafety factors.

The main aim of structural safety control is the multiple assessments of the expected dam behaviour based on models and the measurements and parameters that characterise the dam’s response and condition. In recent years, there is an increase in the use of data-based models for the analysis and interpretation of the structural behaviour of dams. Multiple Linear Regression is the conventional, widely used approach in dam engineering, although interesting results have been published based on machine learning algorithms such as artificial neural networks, support vector machines, random forest, and boosted regression trees. However, these models need to be carefully developed and properly assessed before their application in practice. This is even more relevant when an increase in users of machine learning models is expected. For this reason, this paper presents extensive work regarding the verification and validation of data-based models for the analysis and interpretation of observed dam’s behaviour. This is presented by means of the development of several machine learning models to interpret horizontal displacements in an arch dam in operation. Several validation techniques are applied, including historical data validation, sensitivity analysis, and predictive validation. The results are discussed and conclusions are drawn regarding the practical application of data-based models.

Some successful rehabilitation schemes involving the use of cement-based grouts for the repair of cracks in concrete dams are described. The author reviews the advantages and drawbacks of using cement-based materials in the context of the four main types of concrete dams (gravity, buttress, arch and multiple arch-buttress structures). These and other successful case studies can serve as guidance for future rehabilitation schemes.

Durante o final dos anos 60 até meados dos anos 80 foram construídas várias urbanizações com edifícios de 5 e 11 pisos utilizando um sistema de pré-fabricação de painéis pesados de alvenaria designado por

Nesta comunicação apresentam-se os resultados da aplicação de dois modelos hidromecânicos descontínuos tridimensionais na análise do comportamento da fundação de uma barragem gravidade. Os modelos considerados simulam o comportamento mecânico de forma idêntica mas o comportamento hidráulico é simulado usando abordagens diferentes: i) num dos modelos o escoamento ao longo das descontinuidades do maciço é simulado através de elementos de interface triangulares; ii) no outro modelo admite-se que o escoamento se dá através de canais localizados nas arestas dos elementos de interface triangulares que simulam as diferentes descontinuidades. O estudo efetuado permite confirmar a viabilidade da aplicação de ambos os modelos para a análise do comportamento hidromecânico de fundações de barragens, tendo em consideração a existência da cortina de impermeabilização e do sistema de drenagem. Comparam-se os caudais e pressões obtidas com os dois modelos e os resultados respetivos são utilizados para efetuar análises de estabilidade, recorrendo ao método de redução das resistências.

As barragens são estruturas com grande risco associado, devido principalmente aos seus danos potenciais. Em geral, o projeto de uma barragem de betão assenta no pressuposto da definição de uma forma que garanta um estado de tensão sem trações ou com trações reduzidas. A definição a ação térmica está frequentemente associada às variações de temperatura entre os cenários de verão e de inverno. Apesar disso, diversas variáveis têm influência no desenvolvimento de tensões de tração devido a ações térmicas em uma barragem, por exemplo, as dosagens de cimento através da geração de calor em cada colocação, os processos construtivos que determinam a temperatura de colocação e a dissipação de calor ao longo do tempo e, por conseguinte, o desenvolvimento de tensões iniciais, o arrefecimento forçado usado para injetar juntas de construção e as condições ambientais locais.Este estudo apresenta uma metodologia para avaliar a probabilidade de fissuração do betão de uma barragem de betão, considerando o efeito das variações anuais de temperatura. Com base nas temperaturas observadas no interior do betão ao longo dos anos, foi possível reproduzir uma série de registos do estado térmico da barragem, considerando a aleatoriedade associada à variação térmica anual. Recorrendo a um modelo de elementos finitos do sistema barragem-fundação, obteve-se o campo de tensões considerando a variabilidade da ação térmica anual, desde uma época de referência (injeção das juntas de contração).Com os resultados dos ensaios laboratoriais do betão é possível definir a distribuição que representa a resistência à tração do betão que, quando comparada com a distribuição de tensões calculada, permite o cálculo da probabilidade de fendilhação devido a esta ação específica.Apresenta-se também uma aplicação desta metodologia à barragem de Alqueva, recorrendo às temperaturas observadas durante um período de 10 anos e aos resultados dos ensaios laboratoriais do betão obtidos durante a construção.

Durante as betonagens de um dos blocos da nova barragem do Alto Ceira, no verão de 2011, ocorreram cedências de cofragens em duas zonas diferentes. Para averiguar qual o estado do betão nessas zonas o dono de obra (EDP) requereu que fossem efetuados ensaios de propagação de ondas ultra-sonoras e que fossem prolongados alguns furos carotados nos locais a auscultar. Neste trabalho apresentam-se e analisam-se os resultados dos ensaios de propagação de ondas ultra-sonoras realizados, bem como os resultados de ensaios idênticos efetuados em provetes de betão da mesma amassadura ou com idades próximas das do betão das zonas afetadas, realizados para obter valores de referência de velocidades de propagação das ondas em betão considerado sem deficiências.

A análise de cenários de rotura por deslizamento em barragens de betão requer a representação dassuperfícies de descontinuidade onde possa ocorrer deslizamento: juntas de contração da barragem(betão/betão), superfície de contacto da barragem com a fundação (betão/rocha) edescontinuidades do maciço rochoso de fundação (rocha/rocha).A avaliação da segurança ao deslizamento pela superfície de contacto da barragem com a fundação étradicionalmente realizada adotando nessa interface de ligação um modelo simplificado de Mohr-Coulomb, considerando-se apenas o termo de atrito e usando o método simplificado de redução dasresistências. Nesta abordagem, é igualmente usual assumir comportamento elástico linear do betãoda barragem, das juntas de contração e do maciço rochoso de fundação. No entanto, a superfície deligação betão/rocha apresenta coesão e resistência à tração, que vão diminuindo à medida que se dáo deslizamento ao longo destas superfícies, podendo ocorrer igualmente dano no betão dabarragem.São apresentados os resultados numéricos obtidos em estudos de estabilidade de duas barragens debetão, uma arco-gravidade e uma abóbada, incluindo a modelação da interação hidromecânica. Anão linearidade do betão da barragem e da interface betão/rocha é simulada com base em modelosde fenda discreta com enfraquecimento. Os resultados apresentados mostram que, mesmo naabordagem tradicional de redução do termo de atrito, é importante a adoção de relações nãolineares na modelação do comportamento do betão. Mostram também que os fatores de segurançaobtidos com o método simplificado podem ser muito conservativos.

As caldas de cimento são frequentemente utilizadas como material de reparação no contexto de operações de reabilitação de barragens de betão, designadamente para o preenchimento de fendas na superestrutura e de juntas de contração degradadas.Após uma breve introdução acerca do uso de caldas de cimento na injeção de descontinuidades no betão de barragens, o presente documento aborda alguns aspetos relevantes que contribuem para o sucesso de operações de injeção de fendas neste tipo de estruturas.Para o efeito, abordam-se algumas questões genéricas relativamente à avaliação estrutural de barragens de betão fendilhadas e referem-se algumas especificidades em função da tipologia estrutural, nomeadamente para barragens de gravidade, barragens em abóbada e barragens de contrafortes.Tecem-se ainda algumas considerações relativamente à avaliação da estabilidade da barragem em três fases da intervenção: antes, durante e após o preenchimento das fendas. Faz-se também uma breve alusão a trabalhos preparatórios típicos, incluindo técnicas de desobstrução de fendas e de perfuração de cavidades com vista a intersetar as fendas a injetar, e a metodologias comuns e recomendadas em operações de injeção.Por fim, referem-se algumas particularidades das intervenções com vista a reabilitar juntas de contração de barragens, descrevendo-se sucintamente um procedimento habitual para restaurar estes elementos construtivos com recurso a injeções de caldas cimentícias.

Neste documento apresentam-se alguns exemplos bem-sucedidos de reabilitação da superestrutura de barragens de betão que envolvem injeções de descontinuidades, tais como fendas ou juntas, com caldas de cimento.Começa-se com uma breve introdução relacionada com a injeção de descontinuidades em barragens de betão. Segue-se uma abordagem prática deste tema, com referências a reabilitações levadas a cabo nas quatro principais tipologias estruturais de barragens de betão, isto é, de gravidade, de contrafortes, em abóbada e de abóbadas múltiplas.Infiltrações substanciais foram detetadas nas três barragens de gravidade apresentadas. Na barragem de Isle-Maligne ocorreram infiltrações nas juntas de construção horizontais devido a fenómenos de lixiviação e de gelo-degelo, a deterioração da barragem de Kuromata foi sobretudo causada pelo envelhecimento, ao passo que a deterioração do betão da barragem de Garichte se deveu à fraca qualidade do betão utilizado na sua construção.Posteriormente, abordam-se as intervenções em três barragens de contrafortes. Antes da intervenção a que foi sujeita, a barragem de Big Eddy manifestava lixiviação de componentes do betão através de aberturas de juntas de betonagem. Pracana, por sua vez, tinha os paramentos degradados e fendas com origem em reações expansivas. Storfinnforsen, para além de infiltrações, apresentava fendas e destacamentos.Relativamente às barragens em abóbada e de abóbadas múltiplas, refere-se apenas um exemplo para cada uma destas tipologias: a barragem abóbada de Bimont e a barragem de abóbadas múltiplas de Daniel-Johnson, respetivamente. O betão da barragem de Bimont esteve sujeito a reações expansivas que resultaram na formação de fendas. A barragem de Daniel-Johnson fendilhou consideravelmente devido à combinação tensões de origem térmica.Todas as intervenções de reabilitação apresentadas combinaram injeções de caldas de cimento em fendas ou juntas com outras medidas, tais como betão projetado ou impermeabilização do paramento de montante.

Este trabalho insere-se no âmbito da modelação do comportamento estrutural de barragens de betão e tem como objetivo a apresentação de modelos de aprendizagem automática do tipo random forest para a interpretação do comportamento observado de barragens de betão. Uma das componentes da atividade de análise e interpretação na fase exploração normal da barragem é realizada através da modelação do comportamento estrutural com base em métodos estatísticos. Estes modelos têm como objetivo identificar um padrão de comportamento (ou “assinatura”), com base na história de obra, o qual se traduz numa relação estatística entre as principais variáveis ambientais (nível da água na albufeira e variações térmicas) e o efeito do tempo e as grandezas observadas. Os modelos mais utilizados são do tipo Hydrostatic-Season-Time (HST) e do tipo Hydrostatic-Temperature-Time (HTT), ambos utilizam termos que são função do nível de água na albufeira (termo ?) e do tempo (termo ??) sendo que diferem por o HST considerar o efeito da temperatura através de funções sinusoidais de período anual e o HTT considerar registos de temperaturas efetivamente medidas no corpo da barragem. Nesta área é comum o uso de modelos, tradicionalmente designados por modelos de interpretação quantitativa (IQ), usualmente obtidos a partir do método da regressão linear múltipla tendo como função de minimização o método dos mínimos quadrados. O desenvolvimento na área da aprendizagem automática tem permitido o desenvolvimento de métodos que adequados para problemas de natureza estatística, como são o caso dos modelos do tipo random forest (RF). No caso de estudo são apresentados estes dois modelos, determinados pelos dois métodos apresentados (IQ e RF) para descrever o comportamento observado do deslocamento radial da barragem Alto Lindoso. Verificou-se que os modelos RF apresentaram um bom desempenho, mesmo quando comparados com os modelos IQ.

A barragem de Ermida, uma estrutura de gravidade de betão convencional, de perfil triangular e retilíneo,com uma altura máxima acima da fundação de cerca de 35 m, foi construída no rio Vouga, noconcelho de Sever do Vouga, entre 2012 e 2015, para regular os caudais provenientes da centralhidroelétrica da barragem de Ribeiradio, situada no mesmo rio, a montante, e para produção deenergia, numa central própria, integrada nos blocos da margem direita.A barragem dispõe de um sistema de observação que permite a medição de deslocamentos absolutose relativos, de temperaturas no interior do betão e de subpressões e caudais drenados na fundação.De acordo com o estipulado no Regulamento de Segurança de Barragens e nos respetivos documentosde apoio, o acompanhamento da obra durante o primeiro enchimento da albufeira foi objeto deum plano de observação específico que definia as observações e os procedimentos a adotar para ocontrolo de segurança e a interpretação do comportamento durante esse importante período davida da obra.Nesta comunicação apresentam-se os aspetos relevantes da análise e interpretação do comportamentotérmico e estrutural da barragem de Ermida após o início do primeiro enchimento da albufeira,utilizando modelos do conjunto barragem-fundação em duas secções da estrutura, analisadospelo método dos elementos finitos. Neste trabalho incluem-se apenas aspetos relacionados com aevolução do campo de deslocamentos, tendo sido considerados os efeitos associados à evolução donível da água na albufeira e às variações de temperatura do ar e da água da albufeira e foi tido emconsideração o comportamento viscoelástico do betão.Os resultados numéricos são comparados com os resultados da observação contínua da obra, apresentandouma boa concordância.

The analysis of the hydromechanical behaviour of concrete dam foundations requires coupled models which account for the role of deformation in fluid flow and the stability of the rock mass. In this study the hydromechanical analysis is performed by means of an explicit time stepping small displacement algorithm, Parmac3D-Fflow, based on a discrete representation of the discontinuities. In order to evaluate the practical importance of stress-sensitive fluid flow in rock mass discontinuities a case study is presented of an arch-gravity dam, 83 m high. Especial attention is given to boundary conditions, drainage system simulation and sets of mechanical and hydraulic parameters that may control flow and stress behavior.This paper presents the results of the application of a 3D discontinuum hydromechanical model for the analysis of the behaviour of the dam foundation. In this hydromechanical model the hydraulic behaviour is simulated assuming that seepage takes place along channels located at the edges of the triangular interface elements which simulate the various discontinuities. In the study presented here the main emphasis is on the simulation of the drainage system and on the results of sliding stability analysis. Conclusions are drawn regarding the safety factors obtained using the traditional method of strength reduction and other methods in which the hydrostatic load is gradually increased.

As inspeções visuais constituem uma atividade importante do controlo de segurança de barragens. O registo continuado de anomalias e ocorrências permite ao dono de obra acompanhar e manter o estado da obra e do sistema de observação e planear eventuais reparações e processos de reabilitação.Atualmente, é prática corrente recorrer a fichas de inspeção visual para o registo das ocorrências em cada elemento estrutural da obra e elaborar relatórios técnicos em que se descreve a evolução do estado de conservação desde a última inspeção.Este trabalho apresenta uma proposta para a implementação BIM a inspeções visuais de barragens de betão com o objetivo de sistematizar e digitalizar a informação proveniente das fichas de inspeção para um modelo BIM tridimensional. Pretende-se que o modelo BIM seja utiliza-do para melhorar a visualização das ocorrências ao longo do tempo.Este trabalho constitui o primeiro passo com vista à criação do sistema integrado BIM de análise de dados gerados automaticamente e de inspeções visuais.Apresenta-se uma proposta de utilização de formulários digitais pré-definidos para o registo das ocorrências e para exportação sistematizada da informação para o modelo BIM tridimensional. Propõem-se as regras de modelação da barragem para a fase de exploração da obra e a definição e classificação de objetos BIM para a estrutura, para as ocorrências e para os instrumentos, incluindo a definição das propriedades para o registo da informação.

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