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Comunicação de Defesa

COMUNICAÇÃO DE DEFESAS

Espaço destinado para divulgação das defesas ocorridas no PGECIV.

TESE DE DOUTORADO

Mês: Outubro / 2022

- Vencislau Manuel Quissanga

Observados os dispositivos do CAPÍTULO V, art. 35° a 41° da DELIBERAÇÃO 017/2012, será defendida no dia 14/outubro/2022 às 10h00min , por Videoconferência, a TESE DE DOUTORADO intitulada “Análise estrutural dinâmica e verificação de projeto à fadiga de pontes rodoviárias em aço e mistas (aço-concreto)”, apresentada por Vencislau Manuel Quissanga, candidato ao título de Doutorado em Engenharia Civil, área de concentração de Estruturas. A Comissão Julgadora constituída pela DESIGNAÇÃO N° 002/2022 é formada pelos seguintes professores:

N° de Ordem Titulação Máxima e Instituição onde foi Obtida Entidade a que Pertence Observações
José Guilherme dos Santos da Silva DSc / PUC-Rio UERJ Presidente/Orientador
Guilherme Santana Alencar PhD / Universidade do Porto UNB Orientador
André Tenchini da Silva PhD / Universidade de Coimbra UERJ
Rodrigo Bird Burgos DSc / PUC-Rio UERJ
Ricardo Azoubel da Mota Silveira DSc / PUC-Rio UFOP
Hermes Carvalho DSc / UFMG UFMG
Gilvan Lunz Debona DSc / UERJ UFRRJ

Resumo

As pontes rodoviárias estão sujeitas a ações de carregamentos dinâmicos de impacto relevantes, oriundos de condições de tráfego aleatórias, ao longo da vida útil de serviço. A rugosidade dos pavimentos asfálticos representa um fator chave para o aumento significativo dos valores de deslocamentos e tensões sobre os tabuleiros das pontes. As ações das cargas dinâmicas, principalmente as cíclicas, podem vir a causar a nucleação de fraturas ou mesmo a propagação destas sobre a estrutura. Estes efeitos podem comprometer o sistema estrutural e sua confiabilidade, além de reduzir a vida útil das pontes. Assim sendo, este trabalho de pesquisa tem como objetivo o de desenvolver uma metodologia de análise estrutural dinâmica e verificação da fadiga de pontes rodoviárias de aço e mistas (aço-concreto), quando submetidas a ações de cargas provocadas pela travessia de veículos, considerando-se para tal a interação dinâmica do sistema veículo-estrutura com as irregularidades da pista, assim como a inclusão do efeito da deterioração progressiva do pavimento ao longo do tempo. Deste modo, um aplicativo computacional foi desenvolvido tendo como base a metodologia associada ao cálculo das tensões estruturais para análise de fadiga, visando à interligação entre o programa de elementos finitos ANSYS e o programa MATLAB. As abordagens locais para verificação à fadiga são investigadas sobre determinados detalhes estruturais de ligações soldadas das pontes, pois estes detêm os problemas mais críticos e que requerem ferramentas eficientes para permitir soluções viáveis. Objetivando contextualizar e contribuir para os principais desenvolvimentos da pesquisa, os métodos relevantes de análise de fadiga disponíveis nos códigos de projeto são estudados, tais como: o método de tensão nominal global e o método da tensão hot-spot em detalhes com ligações soldadas. Neste contexto, foram adotadas inicialmente duas pontes rodoviárias como casos de estudos, visando comparar as respectivas respostas em termos de comportamento dinâmico, para ao final selecionar uma destas estruturas para a investigação. O caso de estudo selecionado corresponde a uma ponte típica rodoviária mista (aço-concreto), com eixo reto e vão de 40 metros. O sistema estrutural é constituído por quatro longarinas metálicas e uma laje de concreto com 0,225 m de espessura. O modelo numérico da ponte e o modelo do veículo foram desenvolvidos com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via emprego do Método dos Elementos Finitos (MEF). Considerando-se a abordagem via tensão hot-spot, os resultados da investigação mostraram que este método é mais eficiente e capaz de proporcionar respostas estruturais mais realistas, quando comparado aos métodos de análise convencionais. De forma a ilustrar a aplicação do método da tensão hot-spot para verificação à fadiga da ponte rodoviária investigada, são apresentados e discutidos os resultados obtidos para a vida útil de serviço da estrutura, considerando-se diversos cenários de danos baseados no tráfego rodoviário simulado ao longo do estudo. Finalmente, os resultados alcançados demonstram a relevância da renovação do pavimento da pista a partir do décimo quarto ano, com referência ao início do tráfego de veículos sobre o tabuleiro, visto que tal medida contribui efetivamente para a diminuição dos valores das tensões e do dano estrutural, produzindo um aumento significativo da vida útil à fadiga dos detalhes mais críticos da ponte rodoviária.


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Responsável: Prof. José Guilherme Santos da Silva


DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Mês: Setembro / 2022

- Leandro de Andrade de Deus

Observados os dispositivos do CAPÍTULO VII, art. 51° ao 57° da DELIBERAÇÃO 046/2019, será defendida no dia 09/Setembro/2022 às 10h30min, por VideoConferênccia, a DISSERTAÇÃO DE MESTRADO intitulada “Análise de vibrações e avaliação do conforto humano de edifícios submetidos a cargas de vento via utilização de técnicas de CFD e bases de dados aerodinâmicos com testes em túnel de vento”, apresentada por Leandro de Andrade de Deus, candidata ao título de Mestre em Engenharia Civil, área de concentração de Estruturas.
A Comissão Julgadora constituída pela DESIGNAÇÃO N° 005/2022 é formada pelos seguintes professores:

N° de Ordem Titulação Máxima e Instituição onde foi Obtida Entidade a que Pertence Observações
José Guilherme Santos da Silva Doutor (DSc) / PUC-Rio UERJ Presidente/Orientador
Francisco José da Cunha Pires Soeiro Doutor (PhD) / University of Florida UERJ
Rodrigo Bird Burgos Doutor (DSc) / PUC-Rio UERJ
Hermes Carvalho Doutor (DSc) / UFMG UFMG

Resumo

A modelagem e o cálculo das cargas dinâmicas oriundas da ação do vento sobre edifícios necessitam de metodologias de análise mais elaboradas, levando-se em conta a complexidade do fenômeno, além do caráter absolutamente randômico de seu comportamento. Por outro lado, a interação das ações do vento sobre as fachadas de edifícios é preponderante e deve ser considerada ainda na fase de projeto. Cabe destacar que nas últimas décadas, o projeto e construção de edifícios altos e esbeltos têm produzido sistemas estruturais flexíveis, com baixos valores de frequência natural e, portanto, mais suscetíveis a problemas de vibrações excessivas, quando submetidos a cargas de vento não determinísticas. Assim sendo, este trabalho de pesquisa visa estudar a resposta estrutural dinâmica e avaliar os níveis de conforto humano de um edifício de concreto armado composto por 40 pavimentos, com 150 m de altura, e dimensões de piso de 30 m por 60 m. A análise dinâmica do edifício submetido a cargas dinâmicas não determinísticas de vento é realizada com base no emprego do Método da Representação Espectral (MRE). Por outro lado, para respaldar esta investigação, os coeficientes de pressão do vento foram calculados de maneiras distintas, via utilização de técnicas de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD: Computational Fluid Dynamics), a partir do uso de bases de dados aerodinâmicos das plataformas HFPI-TPU e DEDM-HR, com testes em túnel de vento; e, ainda, via emprego da norma brasileira de projeto NBR 6123. O modelo numérico desenvolvido para a análise dinâmica do edifício em estudo adota técnicas usuais de discretização presentes nas simulações do método dos elementos finitos e implementadas no programa ANSYS. As principais conclusões obtidas neste trabalho de pesquisa objetivam alertar os engenheiros civis para modificações importantes associadas à resposta dinâmica da estrutura, quando são utilizadas diferentes estratégias para avaliação dos coeficientes de pressão do vento sobre as fachadas de edifícios.


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Responsável: Prof. José Guilherme