Artigos de Revista
Info
Modelo de partículas 3D para o estudo da fratura em rocha com base em diagramas de voronoi da estrutura granular
Os modelos de partículas, ao terem em conta a estrutura granular da rocha, consideram de forma explícita a variabilidade associada ao material, razão pela qual têm sido aplicados com sucesso no estudo da fratura em rocha. Neste trabalho é apresentado um modelo de partículas 3D com base nos diagramas de Laguerre-Voronoi da estrutura granular, que permite ter em conta de forma aproximada uma geometria do tipo poliédrica mantendo a simplicidade e o reduzido esforço computacional característico dos modelos de partículas esféricas. Propõe-se então um modelo de contacto múltiplo no qual a superfície de contacto é definida com base nas facetas dos diagramas de Voronoi. O modelo de partículas é validado com base em ensaios experimentais em rocha (triaxiais, uniaxiais e ensaio Brasileiro). Apresentam se vários estudos paramétricos que evidenciam a influência dos parâmetros do modelo de partículas nas propriedades macroscópicas elásticas e resistentes obtidas numericamente. É ainda analisada a relevância de um modelo de contacto com leis de enfraquecimento bilinear em tração e corte que conduz a valores coerentes de tração última em ensaios de tração diretos e em ensaios Brasileiros.
Ano: 2018
Número Páginas:
171-197pp.
Autor(es): Candeias, M.; Azevedo, N.; Braga Farinha, M. L.
Revista: Geotecnia
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Volume:
143.
Keywords: Diagramas de Laguerre-Voronoi; Fratura em rocha; Modelo 3D de partículas
Info
Seismic performance of historical buildings based on discrete element method: An adobe church
This article presents the main concepts and the application of thediscrete element method (DEM) for evaluating the seismic performanceof historical buildings. Furthermore, the out-of-plane behaviorof an adobe church with thick walls, in which the morphology of thecross-section can have an influence on the response, was evaluatedby the DEM. The performance of rigid and deformable blocks modelswas compared, and the sensitivity of the numerical model to thevariation of critical parameters was investigated. The results allowedthe identification of the most vulnerable elements and a proposal ofrecommendations for reducing the seismic vulnerability.
Ano: 2018
Autor(es): Mendes, N.; Lemos, J. V.
Revista: JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Masonry; DEM
Info
Strain Injection Techniques for Modeling 3D Crack Propagation
This work presents some novel results obtained by using the strain injection techniquesfor modeling crack propagation in challenging 3D benchmark tests. The techniques were already tested and validated by static and dynamic simulations in 2D, so the main goal of this paper is to verify if the most important advantages of the method, low computational cost and independence of the results on the finite element mesh, are kept in 3D.The methodology, implemented in the finite element framework, consists essentially in injecting those elements that are going to capture the cracks with some enhanced strain modes for improving the performance of the elements for modeling propagating material failure.
Ano: 2018
Número Páginas:
547-552pp.
Autor(es): Dias, I. M.; Oliver, J.; Lloberas-Valls, O.
Revista: Key Engineering Materials
Editor: Scientific.net
Volume:
Volume 774.
Keywords: Crack propagation; Strain localization; Strain injection; Mixed formulations; Strong discontinuities; Crack-path field; Computational material failure
Info
Strain-injection and crack-path field techniques for 3D crack-propagation modelling in quasi-brittle materials
This paper presents a finite element approach for modelling three-dimensional crack propagation in quasi-brittle materials, based on the strain injection and the crack-path field techniques. These numerical techniques were already tested and validated by static and dynamic simulations in 2D classical benchmarks and, also, for modelling tensile crack propagation in real concrete structures, like concrete gravity dams. The main advantages of the methodology are the low computational cost and the independence of the results on the size and orientation of the finite element mesh. These advantages were highlighted in previous works by the authors and motivate the present extension to 3D cases. The proposed methodology is implemented in the finite element framework using continuum constitutive models equipped with strain softening and consists, essentially, in injecting the elements candidate to capture the cracks with some goal oriented strain modes for improving the performance of the injected elements for simulating propagating displacement discontinuities. The goal-oriented strain modes are introduced by resorting to mixed formulations and to the Continuum Strong Discontinuity Approach (CSDA), while the crack position inside the finite elements is retrieved by resorting to the crack-path field technique. Representative numerical simulations in 3D benchmarks show that the advantages of the methodology already pointed out in 2D are kept in 3D scenarios.
Ano: 2018
Número Páginas:
67
Autor(es): Dias, I. M.; Oliver, J.; Lloberas-Valls, O.
Revista: International Journal of Fracture
Editor: Springer
Volume:
Volume 212, Issue 1.
Keywords: Crack propagation; Computational material failure; Strain localization; Strain injection; Mixed formulations; Crack-path field; Strong discontinuities
Info
Caracterização do comportamento dinâmico da barragem do Alto Ceira II através da realização de ensaios de vibração forçada e de ruído ambiente
Na presente comunicação é apresentado o estudo de caracterização dinâmica da barragem do Alto Ceira II recorrendo a métodos experimentais e numéricos. Foi efetuada a caraterização deste comportamento para as situações de albufeira vazia e cheia através da realização de ensaios de vibração forçada e da medição de ruído ambiente. A interpretação dos resultados das campanhas de ensaio e a estimação das características mecânicas médias do betão da barragem foi efetuada com o recurso a um modelo numérico calibrado com os resultados experimentais.
Ano: 2017
Autor(es): Gomes, J. P.; Azevedo, N.; Oliveira, S.
Revista: Mecânica Experimental
Editor: Associação Portuguesa de Análise Experimental de Tensões
Volume:
29.
Keywords: Modelos numéricos; Medição da resposta para o ruído ambiente; Ensaios de vibração forçada; Comportamento dinâmico de barragens
Info
Contact representation in rigid block models of masonry
Rigid block models are widely used in the analysis of masonrystructures, as they provide a sound and efficient approximation of the observedbehaviour, namely for modelling collapse modes that do not involve theinternal failure of the units. The options available for the numericalrepresentation of contact in rigid block models are discussed, in particular thewell-known point contact approaches. The accuracy of the various options iscompared for static and dynamical test problems involving bending of columnsand walls. Proposals are made concerning the level of contact discretisation,namely the number of contacts and weight rules, required for a good modelperformance.
Ano: 2017
Autor(es): Lemos, J. V.
Revista: Int. J. Masonry Research and Innovation
Editor: Inderscience Enterprises Ltd.
Volume:
Vol. 2, No. 4.
Keywords: Rigid block models; Numerical modelling; Mansory; Discrete element method; Contact modelling
Info
Contact representation in rigid block models of masonry
Abstract: Rigid block models are widely used in the analysis of masonrystructures, as they provide a sound and efficient approximation of the observedbehaviour, namely for modelling collapse modes that do not involve theinternal failure of the units. The options available for the numericalrepresentation of contact in rigid block models are discussed, in particular thewell-known point contact approaches. The accuracy of the various options iscompared for static and dynamical test problems involving bending of columnsand walls. Proposals are made concerning the level of contact discretisation,namely the number of contacts and weight rules, required for a good modelperformance.
Ano: 2017
Autor(es): Lemos, J. V.
Revista: Int. J. Masonry Research and Innovation
Editor: Inderscience Enterprises Ltd.
Volume:
Vol. 2, No. 4, 2017.
Keywords: DEM; Masonry
Info
Installation and results from the first 6 months of operation of the dynamic monitoring system of Baixo Sabor arch dam
The Baixo Sabor hydroelectric power plant, located in the northeast of Portugal, includes a reservoir with a storage capacity of 630 million m3 of water created by a concrete double-curvature arch dam, 100 m high, which was equipped with a 20-channel vibration based structural health monitoring system.This paper, apart from describing the dam, presents the main characteristics of the monitoring system and the results obtained during the first 6 months of operation and the first filling of the reservoir. These results include in particular the characterization of the accelerations amplitude and the evolution of the dam modal parameters (natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes). It is particular interesting to observe the influence of the water level on the modal parameters and the development of statistical models to mitigate this effect.
Ano: 2017
Autor(es): Pereira, S.; Magalhães, F.; Gomes, J. P.; Cunha, A.; Lemos, J. V.
Revista: Procedia Engineering
Editor: Elsevier
Volume:
199.
Keywords: Operational modal analysis; Dynamic monitoring; Arch dam
Info
Methods and approaches for blind test predictions of out-of-plane behavior of masonry walls: A numerical comparative study
Earthquakes cause severe damage to masonry structures due to inertial forces acting in the normaldirection to the plane of the walls. The out-of-plane behavior of masonry walls is complex anddepends on several parameters, such as material and geometric properties of walls, connectionsbetween structural elements, the characteristics of the input motions, among others. Differentanalytical methods and advanced numerical modeling are usually used for evaluating the out-ofplanebehavior of masonry structures. Furthermore, different types of structural analysis can beadopted for this complex behavior, such as limit analysis, pushover, or nonlinear dynamic analysis.Aiming to evaluate the capabilities of different approaches to similar problems, blind predictionswere made using different approaches. For this purpose, two idealized structures were tested on ashaking table and several experts on masonry structures were invited to present blind predictions on theresponse of the structures, aiming at evaluating the available tools for the out-of-plane assessment ofmasonry structures. This article presents the results of the blind test predictions and the comparisonwith the experimental results, namely in terms of formed collapsed mechanisms and control outputs(PGA or maximum displacements), taking into account the selected tools to perform the analysis.
Ano: 2017
Número Páginas:
59-71pp.
Autor(es): Mendes, N.; Costa, A.A.; Lourenço, P.; Lemos, J. V.; Oliveira, D.
Revista: International Journal of Architectural Heritage
Editor: Taylor&Francis
Volume:
Vol. 11, No. 1.
Keywords: Predictions; Numerical analysis; Seismic performance; Out-of-plane; Masonry
Info
Simulation of shake table tests on out-of-plane masonry buildings. Part (V): Discrete element approach
The analysis of the shaking table test of a 3-wall stone masonry structure performed with a discreteelement model is presented. The numerical model, created with the code 3DEC, employed a rigidblock representation and a Mohr-Coulomb joint model. Joint stiffness calibration to match theexperimental natural frequencies is discussed, as well as the boundary conditions to simulate theshake table. Comparisons are made with themeasured displacements at key locations, and themodesof deformation and fracture of the walls. The DEM model was able to reproduce important features ofthe shaking table tests. The experimental deformation and near collapse patterns were clearlyidentifiable in the numerical simulations, which produced displacements within the observed ordersof magnitude, for the various levels of excitation.
Ano: 2017
Número Páginas:
117-124pp.
Autor(es): Lemos, J. V.; Campos Costa, A.
Revista: International Journal of Architectural Heritage
Editor: elsevier
Volume:
Vol. 11, No. 1.
Keywords: Stone masonry; Shake table test; Numerical modelling; Dynamic response; Discrete elements
|
Comunicações
Info
Influence of the intake tower dynamic behaviour on modal identification of Cabril dam
This paper presents a study, which describes the influence of the dynamic behaviour of the intake tower on the experimental results obtained from operational modal analysis of Cabril dam. A 3D finite element model, for the intake tower of Cabril dam, was developed in order to study the dynamic behaviour of this neighbour structure of the dam. The main dynamic parameters computed and evaluated experimentally for this structure are summarized and discussed, to understand how they can interfere in the modal identification of Cabril dam.
Ano: 2009
Número Páginas:
89-94pp.
Autor(es): Mendes, P.; Oliveira, S.
Keywords: Dinâmica de estruturas; Barragens
Info
Joint Statistics
The paper aims at presenting some achievements of joint statistics. The different statistical distributions used for the description of the main parameters of the joint sets (attitude, intensity, area, and aperture) are introduced. For the attitude, a comparison of the existing distribution functions is made. For the intensity, the formulas for its determination are given, the applicable statistical models are presented, and the Poisson model for the occurrence of the discontinuities in rocks is discussed in depth. The statistical models for the distribution of the volume of the blocks of a rock mass are introduced. For the area, again, the formulas for its determination are given, and the applicable statistical models presented. Finally, the distribution function for the aperture is referred to, as well as a note on the roughness and waviness.
Ano: 2009
Número Páginas:
20 p..
Autor(es): Grossmann, N.
Editor: Finish Tunnelling Association (FTA) & The Finish National Group of ISRM
Keywords: Estatísticas de diaclases; Compartimentação; Mecânica das rochas
Info
Modelação numérica para interpretação dos ensaios de determinação do estado de tensão no maciço rochoso da nova central da Bemposta
A libertação do estado de tensão inicial nos maciços rochosos é a principal acção a considerar em escavações subterrâneas. Como o estado de tensão é muito influenciado pela topografia e por condições geológicas particulares de cada local, a sua determinação a partir de ensaios de campo necessita de uma abordagem particular que, tendo em conta a natureza pontual dos ensaios e a sua variabilidade, permita estimar o estado de tensão global no maciço. Apresentam-se os ensaios realizados para o projecto de uma central subterrânea, com destaque para a modelação numérica que permitiu integrar os resultados dos ensaios e determinar o estado de tensão global mais provável. Os modelos usados permitiram considerar no estado de tensão inicial o efeito erosivo do rio ao escavar o vale e da abertura das galerias onde os ensaios foram executados.
Ano: 2009
Número Páginas:
19p.
Autor(es): Muralha, J.; Figueiredo, B.; Lamas, L.
Keywords: Modelos 2d e 3d; Obras subterrâneas; Estado de tensão; Maciço rochoso
Info
Site characterization and rock testing for the evaluation of design parameters
This paper deals with issues related to the evaluation of design parameters from some types of in situ and laboratory tests performed, during the geotechnical investigations, to characterize the most relevant geotechnical properties of the rock mass and also the actions. Some considerations regarding safety evaluation and limit state design are presented. Several types of Rock Mechanics tests are introduced in some detail, and a few application examples covering different Rock Engineering projects are presented to show how test results can be analysed to determine their values to be used in the design. The following examples are shown: triaxial tests to determine the strength of the intact rock, a joint network study for a dam foundation, laboratory shear tests to assess the shear strength of rock joints, flat jack and overcoring tests to estimate the in situ state of stress for an underground cavern, and borehole dilatometer and large flat jack tests to evaluate the deformability of a concrete dam foundation.
Ano: 2009
Número Páginas:
73-86pp.
Autor(es): Muralha, J.; Lamas, L.; Grossmann, N.
Info
State of stress assessment for the Picote II underground powerhouse design
The paper presents a description of the Picote II site, the objectives of the study that was carried out to assess the in situ state of stress in the rock mass, details of the testing programme and the methodology used for its interpretation. An overcoring testing programme was performed at the design stage, and a specific methodology was developed for the global interpretation of the test results, making use of a numerical model and considering the effect of the existing canyon on the stress field. This enabled to make recommendations regarding the initial stress field to consider in the design of the powerhouse cavern.Owing to the scarce information obtained at the design stage and to the high values of the calculated horizontal stresses, it was decided to perform additional stress measurement tests, using small flat jacks, once construction started and excavation of the adits reached the proximity of the underground powerhouse. Numerical simulations were also done for its interpretation and they confirmed the stress levels obtained at the design stage. The monitoring scheme implemented in the powerhouse cavern includes instrumentation to measure stress changes, which will occur during the excavation. Finally, the significance of the state of stress assessment to the powerhouse design and to the interpretation of monitoring data collected during construction is discussed.
Ano: 2009
Número Páginas:
6p.
Autor(es): Muralha, J.; Lamas, L.; Esteves, C.
Keywords: Monitoring; Flat jack tests; Overcoring tests; Underground cavern; In situ stresses
Info
Análise tridimensional de uma abóbada de alvenaria
O Aqueduto das Águas Livres, localizado em Lisboa, hoje desactivado, entrou em funcionamento em 1748. Construído em alvenaria de pedra e tendo uma extensão de 14 km desde a nascente principal, é ainda constituído por diversos aquedutos subsidiários e de distribuição,com um total de 58 km de extensão.Num dos muitos canais subterrâneos existentes está localizada uma abóbada que permite a intersecção de dois alinhamento de túneis. Esta abóbada encontra-se sobre uma importante artéria da cidade de Lisboa com um trânsito automóvel bastante intenso.O estado de conservação da abóbada tem suscitado interrogações quanto à sua capacidade resistente, verificando-se recentemente o desprendimento de um bloco de alvenaria e o deslizamento parcial de outros, o que motivou uma medida de segurança imediata que passou pelo total escoramento da estrutura.Procedeu-se a análise estrutural da abóbada de alvenaria através do 3DEC. Esta aplicação baseia-se no Método dos Elementos Discretos (MED) e tem vindo a ser utilizada, com crescente interesse, no estudo das estruturas de alvenaria.O presente artigo aborda alguns aspectos relacionados com o MED, descreve os procedimentos adoptados para execução do modelo e apresenta resultados quanto a capacidade resistente. A parte final é dedicada avaliação dos resultados e apresentação de soluções para a sua reabilitação e reforço.
Ano: 2008
Número Páginas:
15.
Autor(es): Bretas, E. M.; Gomes, J. P.; Lemos, J. V.
Keywords: Elementos discretos; Abóbada; Alvenaria
Info
Análise do comportamento dinâmico da barragem do cabril com base num modelo de elementos discretos considerando a influência das juntas de contracção
Neste trabalho apresenta-se um modelo tridimensional de elementos discretos paraanálise do comportamento dinâmico da barragem do Cabril tendo em conta o efeito das juntas decontracção. Os resultados são comparados com os de um modelo de elementos finitostridimensionais na hipótese de continuidade. O estudo da barragem é efectuado para diferentescotas de água na albufeira, simulando-se o efeito das pressões hidrodinâmicas com base nahipótese de massas de água associadas, proposta por Westergaard. A influência do nível da águana resposta dinâmica do conjunto é estudada com base na análise das variações das frequênciaspróprias comparando-se resultados numéricos e experimentais.
Ano: 2007
Número Páginas:
16p.
Autor(es): Lemos, J. V.; Oliveira, S.; Mendes, P.; Dias, I. M.; Câmara, R.
Editor: APMTAC/FEUP
Keywords: Juntas de Contracção; Barragens Abóbada; Frequências Próprias; Comportamento Dinâmico; Modelos Numéricos
Info
Análise sísmica da barragem da Chicamba (Moçambique)
Apresentam-se os resultados do estudo, em modelo numérico, do comportamento sísmico da barragem da Chicamba, em Moçambique. Foram realizados cálculos em regime elástico e cálculos não lineares tendo em consideração o comportamento das juntas verticais de contracção das abóbadas. Os resultados da análise permitiram avaliar as condições de segurança da obra para acções sísmicas.
Ano: 2006
Número Páginas:
14p.
Autor(es): Lemos, J. V.; Batista, A. L.; Dias, I. M.; Câmara, R.
Editor: APEE
Keywords: Análise não linear; Modelação numérica; Acções sísmicas; Barragens de betão
|
Livros
Info
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
Info
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
|
Capítulos de Livros
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
|
Teses de Doutoramento
Info
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
|
|
Relatórios
Info
Barragem do Cabril - Sistema para monitorização de vibrações em contínuo medição e análise automática da resposta dinâmica sob excitação ambiente/operacional e sob ações sísmicas
Neste trabalho apresenta-se o sistema para monitorização em contínuo do comportamento dinâmico da barragem do Cabril que foi instalado em 2008, pelo LNEC e pela EDP, referindo alguns dos principais resultados que têm sido obtidos a partir da análise dos dados recolhidos, quer sob excitação ambiente/operacional, quer sob ações sísmicas. Salienta-se a importância do desenvolvimento do software para tratamento, análise e gestão automática dos dados e apresentam-se os programas que têm vindo a ser desenvolvidos no LNEC, em MATLAB, para apoio a este tipo de sistemas, nomeadamente programas de identificação modal (Modal_ID2.0 e Modal_ID_Auto2.0) e programas de elementos finitos tridimensionais para análise do comportamento dinâmico de sistemas barragem-fundação-albufeira (DamDySSA2.0).
Ano: 2017
Autor(es): Oliveira, S.; Silvestre, A.
Keywords: Densidade espetral de potência; Amortecimentos modais; Comportamento dinâmico de barragens; Modos de vibração; Frequências naturais; Interação dinâmica barragem-albufeira; Análise espetral; Monitorização de vibrações em contínuo
Info
Discrete element modelling of rock engineering structures for seismic safety analyses - PhD thesis research plan of Margarida Espada
This document presents the research plan for the doctoral thesis of LNEC's Junior Research Fellow Margarida Espada. This work, to be submitted to the Faculty of Engineering of the University of Porto (FEUP), will be developed in the Modelling and Rock Mechanics Unit of the Concrete Dams Department, and it is part of the on-going P2I research project DEMRock6m. This work aims at developing more efficient methodologies to perform safety studies and seismic analysis of rock engineering structures, based on discrete element models and in the integrated use of probabilistic models for the geometric and shear strength parameters and for the water pressures in rock discontinuities. This will allow a more realistic definition of the rock mass in discrete element models and an adequate identification of the potential failure mechanisms.
Ano: 2016
Autor(es): Espada, M.; Muralha, J.; Lemos, J. V.; Couto Marques, J.
Keywords: Dam foundations; Rock discontinuities; Seismic analysis; Probabilistic analysis; Safety analysis; Discontinuities generation tool; Discrete element models
Info
Método de Euler não linear aplicado a órbitas do sistema n-CORPOS
Neste relatório é apresentado o método de Euler para calcular as órbitas do sistema n-corpos,por exemplo, o dos planetas do sistema Solar, tendo em conta a propagação das forçasgravíticas entre o Sol e os planetas e entre os planetas entre si. Apenas requer como dadosiniciais uma observação anterior das órbitas em termos de posição e velocidade. A correcçãoda interacção entre planetas não é suavizada, o que se justifica pelos seus valores. A correcçãorelativista é importante.
Ano: 2013
Número Páginas:
11pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Info
Soluções distribucionais das equações de Navier-Stokes
As equações de Navier-Stokes são equações de derivadas parciais. As incógnitas nocaso de incompressibilidade consistem no campo de velocidades. As pressões numa 1ªaproximação resultam de um equilíbrio estático.A principal causa de problemas relacionados com a solução destas equações é devida àparcela das acelerações convectivas que está na origem da turbulência.Pesando estas equações e integrando duas vezes por partes obtém-se uma forma fracadestas equações.Em problemas 3D as variáveis independentes são 3 espaciais e 1 temporal. Admite-seque o campo de velocidades pode ser desenvolvido em série de distribuições de Delta deDirac espaciais e suas derivadas com coeficientes funções do tempo. Com funções deteste polinomiais obtém-se a formulação distribucional proposta das equações deNavier-Stokes.
Ano: 2013
Número Páginas:
15pp.
Autor(es): Câmara, R.; Azevedo, N.
Editor: LNEC
Info
Análise térmica de barragens de betão - Ações térmicas ambientais
N/A
Ano: 2012
Número Páginas:
114pp.
Autor(es): Leitão, N. S.
Editor: LNEC
Info
Ondas esféricas quânticas
O objectivo deste relatório é o estudo da matemática aplicada à solução de problemasfísicos de propagação de ondas esféricas com operador espacial biharmónico,consideradas quânticas.As técnicas matemáticas usadas incluem a transformada de Laplace da função de ondaf e o cálculo de sua inversa tal como sugerida por Pipes e Harvill.O método matemático usado para descrever as ondas esféricas quânticas é compequenas adaptações o método causal não-linear descrito por Croca.
Ano: 2011
Número Páginas:
12pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Info
Tópicos sobre equações de derivadas parciais
N/A
Ano: 2011
Número Páginas:
15pp.
Autor(es): Câmara, R.
Editor: LNEC
Info
Ensaios de juntas de argamassa para um modelo físico de uma barragem abóbada a ensaiar na mesa sísmica
N/A
Ano: 2009
Número Páginas:
64pp.
Autor(es): Muralha, J.
Info
RADIAÇÃO SÍSMICA DUMA FALHA PARA UMA BARRAGEM ABÓBADA
N/A
Ano: 2007
Número Páginas:
50pp.
Autor(es): CÂMARA, R.
Info
Geração de malhas de elementos finitos tridimensionais. Desenvolvimento e apresentação do módulo computacional GeTMEF1.0
A análise do comportamento de barragens de betão com base em modelos de elementos finitos tridimensionais exige a definição da discretização a adoptar para o conjunto barragem-fundação, ou barragem-fundação-albufeira. A realização desta tarefa sem o recurso a programas de geração automática é muito dispendiosa pelo que tem vindo a ser desenvolvido no NMMF um módulo computacional para geração automática de malhas de elementos finitos tridimensionais especialmente adaptado para a geração de malhas tridimensionais de barragens abóbada. Inicialmente desenvolvido em FORTRAN, o referido módulo computacional para geração de malhas de elementos finitos tridimensionais tem vindo a ser objecto de diversos melhoramentos, os mais recentes centrados ao nível da interface com o utilizador. Assim, apresenta-se neste relatório o módulo computacional
Ano: 2006
Autor(es): Dias, I. M.; Oliveira, S.
Keywords: Barragens; Hexaedros; Geração de malhas de elementos finitos
|
Informações Científicas e Técnicas
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
|
|
|