Artigos de Revista
Info
Tensile Fracture Mechanism of Masonry Wallettes Parallel to Bed Joints: A Stochastic Discontinuum Analysis
Nonhomogeneous material characteristics of masonry lead to complex fracture mechanisms,which require substantial analysis regarding the influence of masonry constituents. In this context, thisstudy presents a discontinuum modeling strategy, based on the discrete element method, developed toinvestigate the tensile fracture mechanism of masonry wallettes parallel to the bed joints consideringthe inherent variation in the material properties. The applied numerical approach utilizes polyhedralblocks to represent masonry and integrate the equations of motion explicitly to compute nodalvelocities for each block in the system. The mechanical interaction between the adjacent blocks iscomputed at the active contact points, where the contact stresses are calculated and updated basedon the implemented contact constitutive models. In this research, di erent fracture mechanisms ofmasonry wallettes under tension are explored developing at the unit
Ano: 2020
Número Páginas:
78-93pp.
Autor(es): Pulatsu, B.; Erdogmus, E.; Lourenço, P.; Lemos, J. V.
Revista: Modelling
Editor: MDPI
Volume:
1.
Keywords: material uncertainty; masonry; DEM; discontinuum analysis
Info
The role of modal parameters uncertainty estimation in automated modal identification, modal tracking and data normalization
During the last decade, many vibration-based structural health monitoring systems have been successfully implementedin different structures such as bridges, towers, stadia and wind turbines, with the aim of studying thestructure dynamics and its evolution over time, eventually detecting the occurrence of novel structural behaviourthat may indicate the presence of damage.Such vibration-based monitoring systems generally rely on the identification of modal properties, which arethen used as monitoring features. Therefore, from operational modal analysis to the tracking of those featuresand finally to data normalization, many processing steps occur that depend on the accuracy of the identifiedmodal properties. Thus, the estimation of the uncertainties associated with the identified modal properties increasesthe robustness of this process.In this context, data obtained from the continuous dynamic monitoring of a concrete arch dam has been usedto evaluate the gains of quantifying the uncertainties of modal properties, evaluating in particular the effect oftaking these uncertainties into consideration when performing automated operational modal analysis, modaltracking and data normalization. Nevertheless, it is observed that the most significant gains of consideringestimates uncertainties occur when these quantities are used for removing outliers during modal tracking.
Ano: 2020
Autor(es): Pereira, S.; Reynders, E.; Magalhães, F.; Cunha, A.; Gomes, J. P.
Revista: Engineering Structures
Editor: Elsevier
Volume:
224 (2020) 111208.
Keywords: Modal tracking; Uncertainties in modal properties; Operational modal analysis; Dam monitoring
Info
The role of modal parameters uncertainty estimation in automated modal identification, modal tracking and data normalization
During the last decade, many vibration-based structural health monitoring systems have been successfully implemented in different structures such as bridges, towers, stadia and wind turbines, with the aim of studying the structure dynamics and its evolution over time, eventually detecting the occurrence of novel structural behaviour that may indicate the presence of damage.Such vibration-based monitoring systems generally rely on the identification of modal properties, which are then used as monitoring features. Therefore, from operational modal analysis to the tracking of those features and finally to data normalization, many processing steps occur that depend on the accuracy of the identified modal properties. Thus, the estimation of the uncertainties associated with the identified modal properties increases the robustness of this process.In this context, data obtained from the continuous dynamic monitoring of a concrete arch dam has been used to evaluate the gains of quantifying the uncertainties of modal properties, evaluating in particular the effect of taking these uncertainties into consideration when performing automated operational modal analysis, modal tracking and data normalization. Nevertheless, it is observed that the most significant gains of considering estimates uncertainties occur when these quantities are used for removing outliers during modal tracking.
Ano: 2020
Autor(es): Pereira, S.; Reynders, E.; Magalhães, F.; Cunha, A.; Gomes, J. P.
Revista: Engineering Structures
Editor: elsevier
Volume:
224 (2020).
Keywords: Modal tracking; Uncertainties in modal properties; Operational Modal Analysis; Dam monitoring
Info
A discrete approach for modelling backfill material in masonry arch bridges
Masonry arch bridges form a significant portion of the European transport infrastructure network. Manyof these bridges are relatively old but still in service. Increasing vehicle loads and speeds have highlightedthe need for reliable estimates of their service condition. Past research demonstrated that load-carryingcapacity of a masonry arch bridge is a function of the soil response. However, today, the approaches usedfor the simulation of soil in masonry arch bridges are over-simplistic and most of them do not take intoaccount the soil-structure interaction phenomena. This paper presents a novel modelling approach, basedon the discrete element method, for the simulation of backfill material in masonry arch bridges.According to the method, bricks in the barrel vault are simulated as an assembly of distinct blocks separatedby zero thickness interfaces at each mortar joint. Backfill is represented as an assemblage of denselypacked discrete irregular deformable particles, here called
Ano: 2019
Número Páginas:
106-108pp.
Autor(es): Sarhosis, V.; Lemos, J. V.
Revista: Computers and Structure
Editor: Elsevier
Volume:
224 (2019).
Keywords: Masonry structures; DEM
Info
Discrete element modeling of the seismic behavior of masonry construction
Discrete element models are a powerful tool for the analysis of masonry, given theirability to represent the discontinuous nature of these structures, and to simulate the most commondeformation and failure modes. In particular, discrete elements allow the assessment of the seismicbehavior of masonry construction, using either pushover analysis or time domain dynamic analysis.The fundamental concepts of discrete elements are concisely presented, stressing the issues relatedto masonry modeling. Methods for generation of block models are discussed, with some examplesfor the case of irregular stone masonry walls. A discrete element analysis of a shaking table testperformed on a traditional stone masonry house is discussed, as a demonstration of the capabilitiesof these models. Practical application issues are examined, namely the computational requirementsfor dynamic analysis.
Ano: 2019
Autor(es): Lemos, J. V.
Revista: Buildings
Editor: MDPI
Volume:
2019, 9, 43.
Keywords: Masonry; DEM
Info
Dynamic behaviour of ancient freestanding multi-drum and monolithic columns subjected to horizontal and vertical excitations
Earthquakes represent one of the major threats to cultural heritage monuments, such as classical ancient columns.Understanding the behaviour and dynamic response of such historic structures is useful for the assessmentof the conservation and rehabilitation techniques to be used for their preservation. The behaviour of ancientmulti-drum and monolithic columns subjected to dynamic loads is characterized by highly nonlinearity sinceboth rocking and sliding phenomena can occur. Analytical studies of multi-drum columns subjected to dynamicload is extremely complicated, if not impossible to perform. Nowadays, computational methods of analysis canbe used to represent their dynamic response. Using a software based on the Discrete Element Method (DEM) ofanalysis, a typical ancient multi-drum and an equivalent in dimensions monolithic columns subjected to horizontaland combined horizontal and vertical harmonic excitations were modelled to identify the main factorsaffecting their stability. Different acceleration amplitude and frequency input records were applied and their rolein the collapse/deformation mechanism was investigated. From the results analyses it was shown that novelstructural analysis tools that extend traditional methods of structural assessment could allow engineers to understandthe mechanisms that have allowed the surviving structures to avoid structural collapse and destructionduring strong earthquakes.
Ano: 2019
Número Páginas:
39-57pp.
Autor(es): Sarhosis, V.; Lemos, J. V.; Milani, G.
Editor: Elsevier
Volume:
120(2019).
Keywords: DEM; Masonry
Info
Modelação da fendilhação por origem térmica de uma barragem de betão em arco
No 14º Encontro Internacional de Modelação Numérica em Barragens, organizado pela ICOLD, foi proposta a análise numérica de uma barragem de betão em arco localizada na Suécia sujeita a gradientes térmicos significativos ao longo do ano. Neste artigo apresentam-se os resultados numéricos obtidos com basenuma discretização mais refinada do corpo da barragem, quando comparada com o modelo adotado no encontro internacional. Os resultados da análise mecânica realizada com um modelo de fenda discreta são comparados com as observações in situ. Verifica--se que o modelo estrutural mais refinado permite obter resultados mais próximos dos observados, nomeadamente a distribuição de fendilhação no paramento de jusante e o campo de deslocamentos. Analisa-se ainda o efeito das armaduras distribuídas colocadas juntoao paramento de montante e ao paramento de jusante no controlo de deformação e fendilhação.
Ano: 2019
Número Páginas:
8p.
Autor(es): Azevedo, N.; Santos, E.; Leitão, N. S.; Braga Farinha, M. L.; Câmara, R.
Revista: rpee
Editor: Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas (rpee)
Volume:
sIII , nº 9.
Keywords: Modelo de fenda discreta; Barragens de betão; Análise térmica
Info
Monitoring vibrations in large dams
This paper focuses on studying the dynamic behaviour of large dams over time, including identification of modal parameters (naturalfrequencies, modal damping ratios and mode shapes) and seismic response analysis, based on measured acceleration time histories.A comparison between experimental results obtained from continuous vibration monitoring data and numerical modelling results from 3DFE models is presented. The aim is to emphasize the interest of combining the use of recorded data from continuous dynamic monitoringsystems and of numerical modelling software for seismic and structural health monitoring of dams.
Ano: 2019
Número Páginas:
42-48pp..
Autor(es): Alegre, A.; Carvalho, E.; Matsinhe, B.; Mendes, P.; Oliveira, S.; Proença, J.
Editor: Hydro2019
Volume:
Issue 2, 2020.
Info
Seismic analysis of an ultra-high arch dam using the 3DFE program DamDySSA3.0. Study on the influence of the reservoir water level
The seismic response of a 290 m high arch dam, located in ahigh seismicity zone in China, is studied in this paper. The goal isto evaluate the influence of the reservoir water level on the dam
Ano: 2019
Número Páginas:
115-125pp..
Autor(es): Alegre, A.; Oliveira, S.; Espada, M.; Câmara, R.
Revista: Portuguese Journal of Structural Engineering (RPEE)
Editor: RPEE
Volume:
Series III, vol. 11.
Keywords: Seismic analysis of arch dams / Influence of the reservoir water level / / 3DFE program / Coupled formulation in displacements and pressures
Info
A detailed micro-modelling approach for the structural analysis of masonry assemblages
Over the last 50 years, a significant amount of effort has been taken to develop numerical approaches andtools for the structural analysis of masonry. These range from considering masonry as an anisotropic continuum(macro-models) to the more detailed ones considering masonry as an assemblage of units andjoints (micro-models). In this paper, a detailed micro-modelling approach for the analysis of masonrycouplets and prisms is proposed. The approach represents masonry units and mortar joints as an assemblageof densely packed discrete irregular deformable particles bonded together by zero thickness interfacelaws. The mechanical properties (here referred to as micro-properties) of irregular particles andcontacts are responsible for the mechanical behaviour of masonry. In addition, the approach allows failureto occur either at the brick, mortar and/or brick/mortar interface. A series of computational modelswere developed and their results are compared against small-scale experimental findings. A good agreementbetween the experimental and the numerical results was obtained which demonstrates the hugepotential of the modelling approach proposed. The significant advantage of this approach is to modelcracking as a real discontinuity among particles and not as a modification in the material properties.In addition, reliable prediction of masonry strength can allow one to reduce the costly and timely experimentaltesting and avoid the reliance on conservative empirical formulas.
Ano: 2018
Número Páginas:
66-81pp.
Autor(es): Sarhosis, V.; Lemos, J. V.
Revista: Computers and Structures
Editor: Elsevier
Volume:
206 (2018).
Keywords: Masonry; DEM
|
Comunicações
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
|
|
|