Artigos de Revista
Info
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
Info
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
Info
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
|
Comunicações
Info
Use of SSHM data for dynamic behaviour analysis and damage detection on large dams. The cases of Cabril dam and Cahora Bassa dam.
Use of SSHM data for dynamic behaviour analysis and damage detection on large dams. The cases of Cabril dam and Cahora Bassa dam
Ano: 2021
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Alegre, A.; Mendes, P.; Carvalho, E.; Matsinhe, B.; Oliveira, S.; Proença, J.
Editor: SHMII-10
Keywords: Use of SSHM data for dynamic behaviour analysis and damage detection on large dams
Info
VGCM3D
Nesta comunicação é apresentado um modelo de partículas 3D (MP), baseado nométodo dos elementos discretos, que inclui de forma aproximada a deformabilidade dapartícula e a geometria poliédrica. Neste modelo MP, o interior de cada partícula édiscretizado com uma malha de elementos finitos do tipo tetraédrico. Por razõescomputacionais procurou-se manter o modelo de contacto o mais simples possível,deste modo as partículas poliédricas são aproximadas por partículas esféricas, queinteragem entre si com base num modelo de contacto múltiplo em que a superfície decontacto é definida com base na faceta comum aos diagramas de Laguerre-Voronoique representam as partículas em contacto. Apresentam-se os resultados numéricosobtidos em ensaios triaxiais em rocha com o modelo de partículas flexivel (VGM3D-F)e comparam-se com os obtidos com um modelo de partículas rígidos. O estudoapresentado permite concluir que a inclusão da deformabilidade da partícula aumentao desempenho dos modelos do tipo MP.
Ano: 2021
Número Páginas:
10p.
Autor(es): Azevedo, N.; Braga Farinha, M. L.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia
Keywords: Deformability; Rock; Fracture; Particles
Info
Análise e interpretação do comportamento observado das barragens de Ferradosa e Olgas durante o primeiro enchimento da albufeira e nos primeiros 10 anos de exploração
As barragens de Ferradosa e Olgas, localizadas no Alto Douro, nos concelhos de Freixo de Espada à Cinta e Moncorvo, respetivamente, foram construídas entre 2007 e 2009. São estruturas gravidade de betão com cerca de 30 m de altura. A água das respetivas albufeiras destina-se ao abastecimento público, sendo exploradas pela empresa Águas do Norte, do grupo Águas de Portugal, com o apoio do LNEC nos aspetos relacionados com a segurança estrutural.Na comunicação apresentam-se os aspetos relevantes da análise e interpretação do comportamento observado das barragens durante o primeiro enchimento da albufeira e os primeiros 10 anos de exploração.Na análise estrutural consideraram-se modelos planos de elementos finitos das barragens e respetivas fundações, o comportamento viscoelástico dos materiais, a variação das ações da água e as variações térmicas no betão das obras.Os resultados numéricos são comparados com os resultados da observação contínua das obras, apresentando uma boa concordância.
Ano: 2020
Número Páginas:
537-548pp.
Autor(es): Dias, I. M.; Batista, A. L.; Paixão, J. B.
Editor: APEE e GPBE
Keywords: Método dos elementos finitos; Observação; Primeiro período de exploração; Barragem de Olgas; Primeiro enchimento da albufeira; Barragem da Ferradosa
Info
CONCRETE GRAVITY DAMS STABILITY: A COMPARATIVE STUDY BETWEEN UNKEYED AND KEYED FOUNDATIONS
Concrete gravity dams are mass concrete structures which resist to external loads mainly by their dead weight. The geometrical solution currently considered, which evolved from the reasoned application of mathematical theory to structural engineering, are characterized by right-angled triangular profiles with downstream face slopes of 0.7 to 0.8. In medium to high seismic intensity zones, such as Portugal, other constructive dispositions may be necessary. Under seismic loadings, it is generally accepted that the gravity profile keyed into the foundation at a depth corresponding to 10% of the dam height is a crucial contribution to ensure structural stability conditions. However, this detail is often not considered in stability analyses, which is generally understood as a conservative strategy. In this work, the benefits from considering the keyed depth in stability analyses are evaluated. For that, 100-meter-high hypothetical gravity profiles, keyed at a depth of 10 meters, are considered. To allow the development of rigid-body failure mechanisms, a downstream rock wedge, inclined at a critical angle, is assumed. At first, the analytical expressions that describe the failure mechanisms identified, considering the dam-foundation interface as a dominant failure surface, are deduced and validated through numerical modelling. Afterwards, the frictional properties of the interface, for several loading conditions which result in different total net forces and the corresponding application points, are computed. Lastly, the stability benefit is evaluated by comparing the safety factor obtained with the correspondent of an unkeyed profile. When explicitly considering the keyed depth in stability analyses, higher safety levels are obtained which can be crucial to ensure stability conditions. It was proved that, under the same load conditions, the consideration of unkeyed profiles would demand higher values of the friction angle, up to 12º more than considering the correspondent keyed profile. Moreover, this also ensures stability conditions for more inclined resultant net forces.
Ano: 2020
Número Páginas:
13.
Autor(es): Pereira, R.; Batista, A. L.; Neves, L.
Editor: LNEC
Keywords: safety factor; numerical modelling; stability analysis; keyed profiles; Concrete gravity dams
Info
Continuous Dynamic Monitoring System of Foz Tua Arch Dam: Installation and First Results
The Foz Tua hydroelectric development is located in the north of Portugal at the mouth of the Tua river, a tributary of the Douro river, and is equipped with 270 MW of power capacity, making it a very important asset in the country
Ano: 2020
Autor(es): Pereira, S.; Magalhães, F.; Gomes, J. P.; Cunha, A.; Lemos, J. V.
Editor: Springer
Keywords: Operational and Environmental Effects; Structural Health Monitoring; Operational Modal Analysis; Dam Engineering
Info
Displacement monitoring in Cabril dam using GNSS
The continuous displacement monitoring is essential for the safety control of large dams. It shouldbe based on the comparison between numerical model results and monitoring data, e.g. observeddisplacements using plumb lines, geodetic methods or, more recently, with GNSS (GlobalNavigation Satellite System). For Cabril dam, the case study presented in this paper, no plumblines were installed in the central section. Thus, the displacement monitoring in this section iscarried out by classical geodetic methods that do not allow continuous monitoring (only twoobservation campaigns per year). So, in this case, the use of GNSS was considered particularlyuseful, as it allows continuous monitoring of displacements at the top of the central section. AsCabril dam presents cracking problems since the first filling, it is important to continuously monitorseveral notable points, which includes the point at the top of the central section. The present workfocuses on the validation of the displacements obtained by GNSS, at Cabril dam, using a 3D finiteelement model, developed in MATLAB, in which the horizontal cracking at the upper zone issimulated through joint elements. The 3DFE model was calibrated based on the displacementsobserved by plumb lines (in two non-central sections) and by classical geodetic methods,considering variations in hydrostatic pressure and annual temperature variations. Thedisplacement evolution observed by plumb lines and geodetic methods were analyzed usingHSCT (Hydrostatic, Seasonal, Creep and other Time effects) separation of effects models, tofacilitate the comparison process between the observed displacements and the numerical results.In this way, the 3DFE model was firstly calibrated using plumb lines results and then it was usedto validate GNSS measurements.
Ano: 2020
Autor(es): Rodrigues, M.; Oliveira, S.; Lima, J. N.; Proença, J.
Editor: LNEC
Keywords: Arch dam, Monitoring, Safety control, Global Navigation Satellite System, Measuring displacements, HSCT model, 3D FEM.
Info
Extended reality in the safety control of dams
Dam Safety Control has been at the front line of technology adoption in what concerns dataacquisition. However, it does not take full advantage of the latest advancements when it comes toin-situ, real-time, information visualization. This work explores the application of Augmented Realityto the inspection and monitoring of large Civil Engineering structures, namely concrete dams. Theproposed approach focuses on offering new visualization possibilities, that are not accessiblethrough traditional means, to Dam Safety Control. In that scope, it depicts the specification anddevelopment of a proof-of-concept prototype that allows the monitoring of relevant structural-relatedinformation in an Augmented Reality environment. In particular, it offers an easy and straightforwardway for Civil Engineers and Observation Technicians a mean to access data from the network ofsensors situated in the downstream face and the interior of the structure. Besides providinginsightful information on the current status, it allows exploring the evolution in time of valuesregistered in each sensor. A preliminary study aimed at validating the proposed approach showsthat Augmented Reality technologies can be used efficiently in Dam Safety Control.
Ano: 2020
Autor(es): Trindade,N.V.; Ferreira, A.; Oliveira, S.
Editor: LNEC
Keywords: Dam safety control, Extended Reality, Augmented Reality, Structural health monitoring, Concrete dams
Info
Identificação e Modelação dos Efeitos das Expansões do Betão na Barragem da Bemposta
A barragem da Bemposta, no trecho internacional do rio Douro, foi construída entre 1960 e 1964. Destina?se à produção de energia, permitindo ainda alguma regularização de caudais. Trata?se de uma barragem em arco?gravidade de betão, aligeirada com um grande vazamento junto à fundação. É definida em planta por arcos circulares e tem cerca de 87 m de altura máxima acima da fundação. O betão da barragem está afetado por reações expansivas, do tipo álcalis?sílica, de moderada magnitude, pelo que os seus efeitos estruturais aparentes são pouco significativos. Para interpretação do comportamento observado da barragem e dos efeitos das reações expansivas, foi elaborado um modelo estrutural que considerou a evolução no tempo das principais ações (pressão hidrostática, variações de temperatura e expansões) e das propriedades do betão. As variações de temperatura no corpo da barragem foram calculadas com um modelo térmico que teve em consideração as temperaturas do ar e da água nas superfícies exteriores da barragem e os efeitos da radiação solar. O modelo estrutural foi analisado em regime viscoelástico, para ter em consideração a fluência e a relaxação do betão. Foi obtido um ajuste notável entre os resultados da observação e das modelações térmica e estrutural. Os resultados evidenciam que os efeitos das expansões são já dominantes no comportamento da obra, em termos de deslocamentos horizontais e verticais e de tensões.
Ano: 2020
Número Páginas:
12.
Autor(es): Rebelo, R.; Dias, I. M.; Batista, A. L.
Editor: LNEC
Keywords: Modelos estrutural e térmico; Fluência e relaxação; Reações expansivas; Barragem da Bemposta
Info
Monitoring vibrations in large dams
According to the general guidelines of the International Commission on Large Dams (ICOLD) regarding structural safety and health monitoring, the performance of dams under operational/ambient vibrations and during seismic events must be evaluated. This is particularly important considering that dams are civil engineering structures of great relevance for populations which entail a high potential risk1. Therefore, Seismic and Structural Health Monitoring (SSHM) is a topic that has gained importance and thus the installation of monitoring systems for continuously measuring vibrations has been proposed for most of the new large dams, to evaluate their behaviour since the early stages of their service life, and for some of the older dams, built several decades ago, in which deterioration problems (e.g. swelling reactions) may have evolved over the years.In this scope, the present paper focuses on studying the dynamic behaviour of large dams over time, including identification of modal parameters (natural frequencies, modal damping ratios and mode shapes) and seismic response analysis, based on measured accelerations time histories. A comparison between experimental results obtained from continuous vibrations monitoring data and numerical modelling results from 3DFE models is presented. The goal is to emphasize the interest of the combined use of recorded data from continuous dynamic monitoring systems and of numerical modelling software for SSHM of dams.The case studies are two large arch dams that have been under continuous dynamic monitoring over the last ten years: Cabril dam (132 m high), the highest Portuguese dam, and Cahora Bassa dam (170 m high), located in Mozambique, one of the highest dams in Africa. The monitoring systems installed in both dams have similar schemes and were designed to continuously record acceleration time series in several points located in the dam body (upper part) and near the dam-foundation interface, using uniaxial and triaxial accelerometers. Specific software was developed for analysing monitoring data, including automatic modal identification and automatic detection of seismic events. The main experimental outputs are presented for Cabril dam and Cahora Bassa dam, with emphasis on the evolution of natural frequencies over time, on vibration mode shapes for various water levels, and, finally, on the measured response in accelerations during seismic events. The numerical results are computed using a 3DFEM program, based on a solid-fluid coupled formulation to simulate the dam-reservoir-foundation system, considering the dam-water dynamic interaction and the propagation of pressure waves throughout the reservoir.
Ano: 2020
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Alegre, A.; Carvalho, E.; Matsinhe, B.; Mendes, P.; Oliveira, S.; Proença, J.
Revista: HYDRO2019. Concept to Closure: Practical Steps, Porto, Portugal
Editor: Aqua-Media International Ltd
Info
Non-linear seismic analysis of arch dams considering joint movements and a concrete damage model
This paper presents a study on the non-linear seismic response of Cabril arch dam (Portugal), for a load combination including the dam
Ano: 2020
Número Páginas:
605-618.
Autor(es): Alegre, A.; Oliveira, S.
Revista: Proc. 4th Dam World Conference
Editor: DW2020
Volume:
Vol.1.
Keywords: Non-linear seismic analysis, Arch dam, Concrete damage model, Non-linear joints, Dam-reservoir-foundation dynamic interaction
|
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
|
|
|