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Nas últimas décadas, as grandes cidades brasileiras têm apresentado um crescimento substancial em relação ao projeto e construção de edifícios altos e esbeltos. Esta tendência arquitetônica tem produzido sistemas estruturais flexíveis, com valores de frequências naturais muito baixas; e, portanto, mais suscetíveis a problemas de vibrações excessivas oriundas da ação do vento. De acordo com este contexto atual, torna-se necessário que a análise estrutural sobre o projeto destes edifícios seja realizada de forma mais precisa, considerando-se as ações dinâmicas do vento, de maneira mais realista, com base na correta definição de suas propriedades não determinísticas. Para tal, cabe ressaltar que além da consideração das ações dinâmicas longitudinais do vento (along-wind), as ações dinâmicas atuantes sobre a estrutura em relação à direção transversal (across-wind), provocadas pelo surgimento de vórtices, também devem ser levadas em conta na análise e projeto de edifícios altos. De outra forma, destaca-se a importância da consideração da interação solo-estrutura, tendo em mente a influência deste efeito sobre a rigidez global do sistema. Assim sendo, objetiva-se a investigação do comportamento estrutural dinâmico e análise de conforto humano de edifícios altos, quando submetidos à ação do vento. Ao longo do desenvolvimento da pesquisa são considerados projetos reais de edifícios em estruturas de aço, de concreto armado e de sistemas mistos (aço-concreto). A modelagem da interação solo-estrutura, que contribui para a diminuição dos valores das frequências naturais; e, consequentemente, produz um crescimento das acelerações longitudinais e transversais, também é alvo de investigação.

Em projetos de pisos de edificações faz-se necessário evitar que vibrações excessivas causem desconforto aos usuários e às pessoas que estejam nas proximidades. A origem do desconforto proveniente de vibrações está associada essencialmente ao movimento. Deste modo, a taxa de variação da velocidade do movimento, aceleração, é utilizada correntemente nos critérios de conforto humano associados ao ambiente construído. Isto porque a aceleração provoca o surgimento de forças que atuam sobre o corpo humano, em particular sobre os sensores dos ouvidos que controlam o equilíbrio. Assim sendo, a severidade do movimento pode ser caracterizada pela aceleração que o mesmo produz. O dimensionamento de pisos calcado apenas em uma análise estática pode conduzir, em determinados casos, que o sistema estrutural apresente vibrações excessivas, prejudicando sua utilização, comprometendo a segurança, ou até mesmo causando desconforto, náuseas e ansiedade sobre as pessoas. Desta forma, objetiva-se estudar o comportamento estrutural de pisos de estruturas metálicas, de concreto armado ou de sistemas mistos (aço-concreto), considerando-se os efeitos produzidos por excitações dinâmicas tais como: atividades rítmicas provenientes de eventos musicais, esportivos, danças de salão e ginástica aeróbica; e, ainda, aqueles oriundos da vibração de motores elétricos, máquinas rotativas e do impacto de objetos. Objetiva-se, também, avaliar a adequabilidade destes pisos no que tange aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações de projeto para evitar o desconforto provocado por vibrações.

Atualmente, em decorrência das novas tendências do mercado mundial que se torna cada vez mais competitivo, os profissionais ligados à área de projetos estruturais têm procurado concatenar soluções que conduzam a situações de consumo mínimo de material e mão de obra e, bem como, uma maior velocidade de execução do projeto. Este procedimento tem gerado soluções estruturais bastante esbeltas e, consequentemente, alterando os estados limites últimos e de utilização que norteiam o seu dimensionamento. Por outro lado, atualmente, tem-se percebido um aumento considerável dos problemas de engenharia associados à vibração excessiva de passarelas de pedestres, quando submetidas a excitações dinâmicas induzidas por pessoas. O crescimento deste tipo de problema deve-se, principalmente, ao fato de que a grande maioria dos projetistas desconhece o problema referente à dinâmica estrutural. Assim sendo, estes se limitam apenas a proceder a uma análise estática das estruturas correntes em projetos de engenharia. O dimensionamento desses sistemas estruturais puramente calcados em uma análise estática pode levar, em determinados casos, a que o sistema apresente vibrações excessivas, comprometendo a segurança e prejudicando a sua utilização. Deste modo, pretende-se desenvolver metodologias de análise para a obtenção da resposta estrutural dinâmica de passarelas de pedestres, quando submetidas às excitações dinâmicas induzidas por seres humanos. Objetiva-se estudar a adequabilidade desse tipo de estrutura no que se referem aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações racionais de projeto, de forma a se evitar a ocorrência de vibrações excessivas que possam vir a causar desconforto aos usuários da obra de arte.

Objetiva-se estudar o comportamento estrutural estático e dinâmico (linear e não linear) de diversos tipos de torres de aço existentes no Brasil, e mais especificamente, no estado do Rio de Janeiro: torres eólicas, torres de telecomunicação e torres de transmissão de energia elétrica. Assim sendo, pretende-se desenvolver metodologias de análise para a modelagem numérica e avaliação do comportamento estrutural de torres de aço, em consonância com a realidade prática atual de projeto. Com referência à avaliação do comportamento estrutural das torres, os resultados das análises são determinados para modelos torres existentes em termos dos valores dos deslocamentos, esforços e tensões. As análises realizadas devem contemplar, também, a determinação das frequências naturais e modos de vibração dos modelos, além do cálculo da resposta dinâmica destas estruturas, em função dos valores das acelerações nos pontos críticos das torres, deslocamentos e tensões máximas, tendo em mente uma gama de solicitações dinâmicas típicas, tais como aquelas associadas às ações do vento, oscilações dos cabos de transmissão de energia, terremotos, etc. Além disso, objetiva-se, também, incluir os efeitos de instabilidade estrutural, determinando os valores de carga crítica e os modos de flambagem das torres de aço selecionadas para o estudo.

As pontes rodoviárias caminham para soluções estruturais cada vez mais arrojadas, que aliam a experiência e conhecimento dos projetistas no que tange ao emprego de novos materiais e tecnologias, tendo em mente o avanço crescente das investigações científicas que se tem desenvolvido neste campo. Atualmente, tem-se como objetivo tornar as obras de arte mais leves, largas e longas e a concepção destas requer uma gama maior de conhecimentos teóricos associados ao dimensionamento do sistema estrutural e dos métodos de execução. Deste modo, objetiva-se contribuir no que se refere ao estudo do comportamento estrutural dinâmico e verificação de projeto à fadiga de pontes rodoviárias, quando submetidas à travessia de veículos, sobre a superfície irregular do tabuleiro, levando-se em conta modelos matemáticos que consideram a deterioração progressiva do pavimento. Assim sendo, pretende-se limitar os deslocamentos e rotações de forma a se evitar: a) impactos dinâmicos indesejáveis devidos ao tráfego de veículos; b) violação dos limites estabelecidos em normas de projeto (coeficientes de impacto); c) ruptura de camadas frágeis (pavimento asfáltico). Objetiva-se, também, limitar as frequências naturais, de forma a se evitar: a) vibrações excessivas devidas ao tráfego ou ao vento; b) danos de fadiga estrutural causados por fenômenos de ressonância; c) emissão acústica excessiva pelos elementos metálicos (pontes de aço e mistas). Os efeitos dinâmicos provenientes da travessia de veículos sobre tabuleiros rodoviários são investigados considerando-se metodologias de análise no domínio do tempo (modelo estatístico), e no domínio da frequência (modelo probabilístico). Os modelos numéricos desenvolvidos devem ser refinados, de maneira a produzir resultados para inclusão em normas para o projeto e dimensionamento de pontes rodoviárias.

O estudo do comportamento dinâmico de estruturas de aço e mistas com a consideração do efeito associado às ligações semirrígidas apresenta importância singular para a análise e projeto, pois a rigidez do sistema estrutural, em determinadas situações, pode ser alterada de forma significativa e, como consequência, as frequências naturais também são modificadas. Esta modificação nas frequências naturais da estrutura pode conduzir a mesma a situações em que a frequência da excitação aproxima-se, ou está muito próxima, da primeira frequência natural da estrutura, ocorrendo o efeito de ressonância. Em sistemas onde ocorre a ressonância, tem-se uma amplificação excessiva na resposta estrutural, associada a deslocamentos e tensões, que pode inviabilizar a utilização ou até mesmo conduzir ao colapso estruturas com baixos valores de amortecimento. Deste modo, objetiva-se desenvolver estratégias para a análise dinâmica de estruturas de aço e mistas (aço-concreto), com base na consideração do efeito de ligações semirrígidas. Inicialmente, são determinados os valores das frequências naturais e as configurações dos modos de vibração dos modelos estruturais em estudo. Em seguida, pretende-se, estudar a resposta dinâmica, com base no cálculo das acelerações nos pontos críticos, deslocamentos e tensões máximas, para diversos tipos de ações correntes de projeto. O método dos elementos finitos é empregado como ferramenta numérica principal. Este método é bastante adequado para este tipo de simulação, pois incorpora com facilidade diversos aspectos presentes no comportamento desses sistemas estruturais, tais como as não linearidades geométricas e do material que as constitui.

A modelagem do comportamento dinâmico de estacas semienterradas apresenta grande relevância na engenharia civil, especialmente pelo fato de que essas estacas possuem ampla aplicação em diversos setores da engenharia. Assim sendo, este projeto de pesquisa tem como objetivo contribuir no que tange a modelagem do comportamento estrutural dinâmico desse tipo de estrutura, via método dos elementos finitos. No que diz respeito à coluna semienterrada sabe-se que a metodologia usual para a formulação do problema de interação fundação elástica-estrutura é a de incluir a reação da fundação na equação diferencial da coluna. Inúmeros modelos que simulam o comportamento da fundação são encontrados disponíveis na literatura técnica sobre o assunto e neste contexto, o modelo linear proposto por Winkler tem sido um dos mais empregados em face de sua simplicidade e boa qualidade dos resultados. Assim sendo, pretende-se avaliar a resposta dinâmica do sistema estrutural fundação-estaca, qualitativamente e quantitativamente, objetivando estabelecer subsídios para uma análise mais realista acerca do comportamento. Inicialmente, são obtidos os autovalores (frequências naturais) e os autovetores (modos de vibração) do sistema para uma série de casos de projeto, nos quais são variadas diversas grandezas, tais como: parâmetros de carga e de rigidez da fundação, geometria do sistema fundação-estaca (altura enterrada); e, bem como, as condições de contorno, objetivando verificar a influência desses parâmetros físicos e geométricos sobre os valores das frequências naturais e modos de vibração dos modelos. Em seguida, excitações dinâmicas são aplicadas ao sistema fundação-estaca, de maneira a investigar os níveis de amplificação oriundos da resposta dos modelos, tendo em mente a avaliação de possíveis danos ao sistema estrutural.

A região de interface aço–concreto, seja em estruturas de concreto armado seja nas estruturas mistas, continua sendo motivo de várias pesquisas em todo o mundo. Em todas estas estruturas deve-se garantir a continuidade e a eficiência das partes envolvidas, a fim de se manter o comportamento monolítico das mesmas. Esse comportamento depende efetivamente do comportamento da aderência na transferência de tensões entre os componentes das seções. Este projeto tem como um dos principais objetivos a determinação experimental da curva tensão de aderência x deslizamento de diferentes concretos e diferentes tipos de armadura. Os resultados apresentados neste projeto em andamento, já estão servindo como base de dados para a revisão das normas: ABNT NBR 7477, ABNT NBR 7480 e ABNT NBR 6118.

O cimento serve como ligante hidráulico dos agregados, que no decorrer do tempo, irá desenvolver a resistência mecânica desejável do concreto estrutural. Entretanto as deformações do concreto podem ou não serem oriundas dos carregamentos estruturais. As deformações em longo prazo na matriz de concreto podem ser decorrentes de dois fenômenos, a fluência e a retração. Este projeto tem como objetivo principal, o estudo do efeito do tempo nas estruturas de concreto atuais com diferentes tipos de agregado, com adição de fibras ou não, com adição de materiais que melhorem o conforto térmico (vermiculita), conforto acústico (isopor), luminosidade dos ambientes (fibra ótica), etc. Os projetos atuais pedem edificações mais sustentáveis e mais duráveis. Este projeto procura estudar experimentalmente soluções que possam ajudar na normalização e utilização desses materiais.

Neste projeto estudam-se novos modelos experimentais para determinação do comprimento de transferência e de ancoragem de vigas de concreto protendido com diferentes tipos de armadura. Será também estudado o comportamento de lajes de concreto protendido com protensão não aderente, considerando o efeito da protensão na vinculação da laje junto aos elementos de apoio. Os resultados experimentais auxiliaram no desenvolvimento dos modelos numéricos a serem realizados.

A utilização de materiais compósitos vem crescendo rápida e intensamente na indústria da construção civil, tanto para construção convencional, como para novos materiais de construção. Uma das áreas de maior demanda é a de reparação de estruturas danificadas e infraestrutura, onde esses materiais são empregados em revestimento de túneis, pavimentos e pré-moldados. No entanto, ainda existem muitos parâmetros a serem estudados em relação aos critérios de uso, propriedades e controle dos diversos materiais compósitos, o que gera uma grande demanda de pesquisa sobre o tema. Assim, esta linha de pesquisa faz uma abordagem científica da tecnologia de desenvolvimento, emprego em utilizações potenciais e controle das propriedades dos compósitos cimentícios reforçados com fibras para uso na construção civil.

O objetivo principal deste projeto de pesquisa é promover estudos para o beneficiamento de resíduos urbanos e industriais para o desenvolvimento de novos materiais e componentes de construção de baixo impacto ambiental, avaliando suas propriedades físicas, químicas, mineralógicas, mecânicas e de durabilidade. Esta pesquisa engloba estudos em concretos e argamassas de alto desempenho, concreto autoadensável e concreto leve estrutural, e como a incorporação desses resíduos, na forma de adições minerais ou agregados, pode modificar o comportamento destes materiais.

A durabilidade dos materiais de construção é algo que se deseja alcançar em todo processo construtivo e precisa ser profundamente pesquisado para produzir o conhecimento necessário para a elevação da vida útil das edificações. Esta pesquisa envolve tanto avanços nos materiais de construção como nos sistemas construtivo e procedimentos de execução. Assim, faz parte desta pesquisa os estudos focados na elevação da durabilidade das edificações através dos materiais e técnicas construtivas.

Estudo do comportamento de escoras protendidas com cabos ou barras. Este tipo de estrutura, já empregado em diversos tipos de construções, tem uma gama considerável de aplicações possíveis e ainda não teve seu comportamento estrutural perfeitamente entendido.

A utilização de perfis tubulares no Brasil tem crescido muito nos últimos anos devido à fabricação destes perfis por empresas existentes no mercado brasileiro. Entretanto, as normas atuais estão em processo de atualização, visando à melhoria dos parâmetros apresentados nas versões vigentes. Considerando esta perspectiva, este projeto de pesquisa pretende dar continuidade aos trabalhos desenvolvidos até o presente momento por meio da análise de ligações com perfis tubulares efetuadas com base no código europeu (Eurocode 3, parte 1.8), na norma brasileira ABNT NBR 16239, e outros manuais e normas vigentes a respeito do assunto. Como ferramenta, utiliza-se o Método dos Elementos Finitos, por meio de programas como Ansys e Abaqus, contemplando uma análise não-linear geométrica e do material. Podem ser utilizadas outras ferramentas computacionais, bem como os ensaios experimentais, de forma a contribuir com os resultados obtidos.

Atualmente, a busca pela utilização de novos materiais tem se mostrado uma vertente importante na análise estrutural. Desta forma, a utilização do aço inoxidável surge como uma solução viável. Nos últimos anos tem-se observado um crescente aumento na utilização de aços inoxidáveis em obras estruturais na construção civil por todo o mundo. Apesar de seu maior custo inicial, a utilização do aço inoxidável em projetos de engenharia apresenta uma série de fatores que acabam por contribuir para a sua adoção como elemento estrutural, tais como sua durabilidade, bom comportamento em altas temperaturas, ductilidade e possibilidade de reutilização e reciclagem do material. Todavia, no Brasil, não existem normas de dimensionamento estrutural quando se utilizam os diversos tipos de aços inoxidáveis. A norma europeia Eurocode 3 – parte 1.4 considera o dimensionamento de elementos estruturais constituídos de aço inoxidável mas trata o material aço inoxidável de forma análoga ao aço carbono desprezando-se a parcela de encruamento e consequentemente, maior ductilidade do aço inoxidável. Portanto, o foco principal deste projeto de pesquisa está ligado à simulação do comportamento estrutural de elementos estruturais constituídos de aço inoxidável. Dentro deste âmbito, destacam-se os ensaios em laboratório, modelagens numéricas com base no método dos elementos finitos (programas ANSYS ou ABAQUS) e de rede neurais. Para possibilitar uma maior confiabilidade dos resultados, uma calibração das análises numéricas, por meio de uma comparação com resultados teóricos e experimentais da literatura, deve ser executada. Por fim este projeto de pesquisa considera também a avaliação dos modelos teóricos presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural. Podem ser citados alguns dos elementos estruturais a serem considerados neste projeto de pesquisa: elementos em flexão, compressão e flexo-compressão, elementos em perfis formados a frio, estudo de ligações, elementos sujeitos ao fogo, dentre outros.

O foco principal deste projeto de pesquisa está ligado à simulação do comportamento estrutural de elementos estruturais constituídos de aço carbono e outros materiais metálicos. Dentro deste âmbito, destacam-se os métodos de análise de experimentos, método dos elementos finitos e de redes neurais. Desta forma, podem ser utilizados modelos numéricos, utilizando o programa de elementos finitos ANSYS e ABAQUS, de elementos estruturais. Para possibilitar uma maior confiabilidade dos resultados, uma calibração das análises numéricas, por meio de uma comparação com resultados teóricos e experimentais da literatura, deve ser executada. Por fim este projeto de pesquisa considera também a avaliação dos modelos teóricos presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural. Podem ser citados alguns dos elementos estruturais a serem considerados neste projeto de pesquisa: elementos em flexão, compressão e flexo-compressão, elementos em perfis formados a frio, estudo de ligações, elementos sujeitos ao fogo, dentre outros.

Estudo teórico e experimental do comportamento de sistemas estruturais mistos para edificações de modo a fornecer recomendações de análise, projeto e construção, bem como fornecer subsídios para a elaboração de normas de projeto. A análise de estruturas mistas permite a utilização das melhores características associadas entre o concreto e o aço. Para tanto, são também necessários estudos relacionados as forma de conexão entre os elementos, de forma a trabalharem como um único elemento. Neste sentido, podem ser desenvolvidos estudos sobre elementos a compressão, flexão ou flexo-compressão. O estudo de conectores de cisalhamento, que fazem esta interação dos materiais, faz parte das análises aqui desenvolvidas, visto que ainda existem modelos que não estão descritos nas normas atuais, mas que já possuem pesquisa sobre sua utilização, como é o caso do T-Perfobond.

No Brasil, existem muitas edificações históricas, sendo algumas delas, com alguns séculos de idade. Estas construções necessitam de manutenção constante e em alguns casos, de grandes reformas, tanto para a continuação de seu uso, quanto para a modificação da finalidade para a qual a edificação foi inicialmente planejada. Algumas dessas edificações são feitas de materiais que não mais existem ou que não são usuais nos dias de hoje. Este fato demanda que seja feita uma análise correta do material usado na obra, para se poder tomar a melhor decisão no que se refere aos projetos arquitetônico e estrutural. Pode-se citar ainda, o reforço de estruturas cuja finalidade passa a ser diferente da considerada inicialmente, como por exemplo, edificações residenciais que se transformam em academias de ginástica, restaurantes ou outros edifícios comercias. Desta forma este projeto de pesquisa, tem como principal objetivo, avaliar as alternativas existentes para se proceder a uma recuperação estrutural, principalmente em construções antigas e/ou históricas, considerando-se os elementos de recuperação e reforço em aço.

O termo robustez é geralmente utilizado para se referir às propriedades como dureza, resistência, durabilidade ou solidez. Entretanto, no âmbito estrutural, este termo tem assumido um caráter único no que tange à integridade estrutural de um edifício submetido à uma solicitação considerada crítica. O Eurocode BS EN 1991-1-7, na sua seção de Ações nas estruturas; ações gerais; ações acidentais, define o termo da seguinte maneira: “Robustez é a habilidade que uma estrutura tem de resistir a eventos como fogo, explosões, impactos ou consequentes de erro humano, sem sofrerem dano desproporcional além daquele gerado pela sua causa de origem”. Desta definição pode-se concluir que uma estrutura não deve sofrer um colapso desproporcional, o que em termos práticos significa, que, por exemplo, uma explosão concentrada ou a perda de um elemento estrutural, ocasionados por uma fonte acidental não podem levar ao colapso, uma estrutura além de um determinado nível aceitável de dano, que está diretamente relacionado à magnitude da sua causa original. Para isso, é necessário projetar a estrutura com elementos que lhe permitam absorver esses esforços extras ocasionados por uma determinada situação crítica. Nos edifícios em aço, em geral, essa capacidade é proporcionada e limitada pelo dimensionamento e concepção das ligações. O avanço das ferramentas computacionais tem permitido que sejam realizadas diversas simulações, nomeadamente tem-se tentado simular um estado de pós-ruína. Deste modo, este projeto de pesquisa tem como objetivo investigar e colaborar com novos casos de estudo no que tange o comportamento global e/ou local de estruturas em aço e mistas.

Neste projeto pretende-se estudar estruturas como vigas e placas, além de pórticos bi e tri dimensionais submetidos a carregamentos extremos, provenientes de causas naturais, como sismos e não naturais, como explosões. Em geral, tais carregamentos, apesar de poderem ser analisados do ponto de vista da Dinâmica Estrutural, possuem características mais impulsivas, com frequências de vibração altas, muitas vezes não periódicos, o que dificulta a análise por métodos tradicionais. Carregamentos extremos também podem introduzir não linearidades no comportamento estrutural, tanto do ponto de vista geométrico (nos deslocamentos) como físico (no material). A modelagem de cargas dinâmicas equivalentes também é objeto de estudo, buscando expressões que aproximem o melhor possível o comportamento observado em ensaios experimentais.

Nas últimas décadas, observou-se um crescimento do emprego da alvenaria estrutural em construções no Brasil, principalmente em prédios residenciais e galpões industriais. Nesse estudo, empregam-se abordagens de micro e macro-modelagem para representar adequadamente a natureza não homogênea e anisotrópica da alvenaria estrutural. Através da análise numérica, contribui-se para o entendimento do comportamento de estruturas em alvenaria, contribuindo para o aperfeiçoamento da prática de projetar este tipo de estrutura no Brasil. Pretende-se aprofundar os conhecimentos em modelagem de descontinuidades pelo método dos elementos finitos, como formulações de descontinuidades fortes e fracas, técnicas de homogeneização, modelagem com contínuo equivalente, formulações não lineares com elementos de interface. Vislumbram-se também investigações sobre o uso de blocos de concreto, argamassas e grautes não convencionais na alvenaria estrutural. Nesse sentido, a modelagem computacional pode auxiliar no planejamento de experimentos em laboratório, validar a proposta de ajustes de propriedades e adequar modelos constitutivos, entender a performance em painéis de alvenaria estrutural e explorar situações vantajosas para o emprego desses materiais não convencionais em alvenaria.

Com o crescente progresso das técnicas de análise e dimensionamento estrutural estão sendo projetadas estruturas cada vez mais flexíveis e vulneráveis à ocorrência de problemas como a perda de estabilidade e flambagem. Desta forma, o engenheiro deve ter um conhecimento cada vez mais profundo sobre o comportamento dinâmico das estruturas e as possíveis fontes de instabilidade. Esta pesquisa pretende desenvolver pesquisas em problemas de análise estrutural, principalmente aqueles que tratam da perda de estabilidade em estática e dinâmica não linear de estruturas. Serão tratados aspectos teóricos e computacionais da modelagem de materiais e estruturas, levando em conta efeitos frequentemente desprezados em análises convencionais, com o objetivo de tornar as análises numéricas mais confiáveis, a fim de permitir o desenvolvimento de ferramentas de auxílio no projeto e dimensionamento de estruturas. Os sistemas estudados podem ser barras (estruturas reticuladas em geral), placas, cascas e membranas modelados através de formulações analíticas ou através de métodos numéricos, como o Método dos Elementos Finitos, entre outros.

No projeto de estruturas civis, economia e segurança parecem ser objetivos opostos, ou seja, estruturas 100% seguras seriam inviáveis devido a seu custo. Desta forma, busca-se sempre no dimensionamento um equilíbrio entre a resistência e o custo, tentando achar um projeto “ótimo”. Objetiva-se neste projeto estudar a otimização estrutural considerando incertezas nos parâmetros de dimensionamento. Mudanças no carregamento, variabilidade nas propriedades dos materiais e geométricas contribuem para que exista a probabilidade de a estrutura não se comportar como pretendido, o que é conhecido como probabilidade de falha. Uma possível abordagem do problema é através da RBDO (Rebiability Based Design Optimization), em que o índice de confiabilidade é utilizado como uma restrição ao problema de otimização. Outro enfoque está no que é conhecido como Otimização Robusta, ou seja, a estrutura deve ser capaz de resistir a variações em seus parâmetros sem ruir. Diversos métodos analíticos, semi analíticos e numéricos podem ser empregados, entre os quais o mais utilizado é o Método de Monte Carlo.

A aplicação de métodos de inteligência computacional permite a avaliação de efeitos envolvidos na análise estrutural, no que tange a avaliação para dimensionamento, a classificação de materiais, análise das características mecânicas, entre outros. Neste sentido, este projeto de pesquisa busca investigar esses eventos por meio de técnicas de inteligência computacional, como redes neurais, algoritmo genético ou lógica Fuzzy. Como exemplos de investigação podem ser citados, não se resumindo apenas a estes, a investigação para classificação de materiais a partir de parâmetros determinados em ensaios, aplicação de técnicas para classificar os elementos estruturais a partir dos efeitos dos carregamentos atuantes e/ ou dimensionar elementos estruturais ótimos e submetidos a diferentes tipos de carregamento que possam atender a critérios de dimensionamento, estimativa de características mecânicas (módulo de elasticidade, carga crítica, etc.) de elementos estruturais a partir das suas propriedades geométricas e dos materiais, entre outros.

A construção de aterros sobre solos de baixa capacidade de suporte está sempre associada a recalques significativos e riscos de ruptura. Apesar de muito estudado por diversos pesquisadores, este tipo de obra ainda surpreende projetistas e executores. As metodologias de cálculo envolvem um serie de hipóteses simplificadoras que não traduzem o comportamento real. Adicionalmente, os parâmetros geotécnicos estão sujeitos a incertezas quanto a sua representatividade e confiabilidade. Depósitos de solos compressíveis são encontrados facilmente ao longo de toda a costa brasileira, em áreas de baixada.

O objetivo deste projeto é contribuir para uma melhor compreensão do comportamento das barragens de rejeito de mineração. Rejeitos são resíduos minerais remanescentes das usinas de beneficiamento do minério. Na maioria dos casos, são transportados hidraulicamente e depositados em lagos, inicialmente contidos por diques. A granulometria do resíduo situa-se predominantemente na faixa de areia fina, silte e argila. Com o lançamento por via úmida, as partículas maiores se depositam próximo às saídas de descarga e as partículas mais finas são transportadas para área central. Com tempo, os diques vão sendo alteados, se transformando em grandes estruturas de contenção (barragens de rejeito). O processo de deposição gera uma estrutura fofa e sob condição saturada. Tais fatores representam os pré-requisitos mais importantes para se caracterizar a suscetibilidade de um solo granular à liquefação Muitos acidentes em barragens de rejeito já foram reportados no Brasil e no mundo. Em alguns casos, as consequências ambientais e de perdas humanas foram devastadoras.

O objetivo deste projeto é fornecer subsídios para o conhecimento do comportamento mecânico e da hidrogeologia dos taludes naturais, de escavação e obras de terra. Visa-se um melhor entendimento dos padrões de fluxo, em particular, àqueles gerados por processos de fluxo em meios não saturados. A associação desses padrões de fluxo a estudos de estabilidade permite definir, com mais precisão, os mecanismos de instabilização de encostas e, portanto, auxilia a definição de alternativas adequadas para estabilização. A associação chuva x escorregamento de encostas é inquestionável. :Estudos sobre as definições de limiares pluviométricos de correlação chuva vs escorregamento são necessários à melhoria da confiabilidade dos sistemas de alerta de risco de movimento de massa.

O objetivo deste projeto é fornecer subsídios para o entendimento do comportamento mecânico e de percolação em taludes naturais e em taludes de mineração muito altos, condicionados pela geologia estrutural. Também se inserem no âmbito deste projeto as análises 3-D de fundações de linhas de transmissão, análises 2-D de taludes em solo mole sujeitos ao trânsito de veículos ultra pesados (UHOS – Ultra Heavy OverSize), o estudo do esforço cortante em geossintéticos decorrente de esforços de segunda ordem e o mapeamento de risco de encostas por atualização bayesiana e geoestatística.

Cada vez mais importante, principalmente na ocupação de grandes e pequenos centros, implantação e manutenção de vias, rodovias e ferrovias além de ações emergenciais e urgentes, o gerenciamento do risco geotécnico está associado a uma série de tomadas de decisões que envolvem o conhecimento e a integração de muitas matérias, como por exemplo, geologia, mecânica dos solos, hidrologia, meteorologia e outras. A presente linha de pesquisa visa aprofundar os conhecimentos sobre as interações das diversas variáveis envolvidas (precipitação pluviométrica, origem e formação dos solos, estabilidade de taludes de solos saturados e não saturados, permeabilidade, movimento de massas e outras) no sentido de prover gestores e planejadores de informações decisivas no desenvolvimento de seus projetos de ocupação e conquista.

O território brasileiro contém em sua costa e várzeas grandes extensões de áreas de depósitos de solos moles, que são cada vez mais ocupadas nas regiões metropolitanas. O estudo de novas técnicas para melhoramento dos solos moles é essencial para atendimento das atuais necessidades construtivas, que requerem melhoria na capacidade de suporte, redução nos prazos de execução e aumento da resistência. Dentre as técnicas de melhoramento de solos, destacam-se as colunas de brita e o geoenrijecimento com CPR Grouting. O objetivo deste projeto consiste em compreender o efeito das diferentes técnicas no comportamento dos solos tratados, a partir de ensaios de campo, laboratório, instrumentação geotécnica e análises numéricas.

Atualmente, a disposição e a estocagem de resíduos industriais constituem-se em um importante desafio geotécnico, uma vez que estes materiais apresentam um comportamento distinto dos materiais usualmente encontrados em depósitos naturais. Adicionalmente, a estocagem de resíduos apresenta um elevado risco de impacto ambiental no caso de acidentes. Desta forma, os projetos de áreas de deposição de resíduos devem atender às recomendações das agências de proteção ambiental durante as fases de construção e operação. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo contribuir para uma melhor compreensão do comportamento de áreas de resíduos durante as operações de enchimento, alteamento a montante, e encerramento.

Com o avanço dos conhecimentos em Geotecnia, técnicas que permitem a melhoria e o reforço do solo vêm sendo crescentemente utilizadas em obras de estabilização de taludes. Este projeto de pesquisa tem como objetivo principal ampliar o conhecimento científico quanto ao comportamento de solos reforçados. Dentre as técnicas de reforço inseridas no projeto destaca-se o uso de geossintéticos e grampos. Atualmente, a técnica de reforço de solos com inclusão de geossintéticos tem sido amplamente empregada na estabilização de taludes e aterros sobre solos compressíveis. O objetivo consiste em restringir as deformações e aumentar a resistência do maciço em obras geotécnicas, aproveitando a resistência à tração do material geossintético. O solo grampeado é um método de reforço “in situ”, utilizado para a estabilização de taludes naturais ou escavados.

A queda de blocos em encostas naturais rochosas constitui-se num fenômeno bastante complexo, em razão de uma infinidade de parâmetros que influenciam na resposta final. Especificamente, fatores como a geometria dos blocos e das encostas com as quais interagem, os coeficientes de restituição dos materiais envolvidos no processo, além da velocidade de lançamento e da energia armazenada nos blocos tornam este fenômeno extremamente difícil de ser analisado, além do elevado grau de imprevisibilidade das trajetórias e do alcance dos blocos encosta abaixo. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo contribuir para uma melhor compreensão deste intrincado fenômeno.

O projeto aborda o estudo das características e resistências dos solos arenosos do Estado do Rio de Janeiro, a fim de se entender os mecanismos de escorregamentos e algumas soluções de estabilização de contenções junto às orlas das praias. Serão efetuadas análises numéricas das estruturas de contenção, além da realização de ensaios de laboratório para a determinação das características físicas e mecânicas dos solos envolvidos. Os resultados dos estudos serão de extrema importância para diversas obras de engenharia no Estado do Rio de Janeiro.

A matriz de energia elétrica brasileira é bastante diversificada, onde predomina a geração de energia através de hidrelétricas, seguida pela gerada através combustíveis fósseis e biomassa. Em 4º lugar encontra-se à gerada por energia eólica, uma das energias renováveis com maior aproveitamento, representando mais de 7% da capacidade instalada da matriz elétrica nacional. Este projeto tem o objetivo de analisar o comportamento de fundações de torres de aerogeradores, que transformam energia eólica em energia elétrica. Estas fundações estão submetidas a esforços dinâmicos, induzidos pela força do vento e pelos equipamentos, além de esforços provenientes do peso da estrutura. Serão estudadas fundações em bloco sobre estacas.

A análise numérica de escavações é um grande desafio para os profissionais de engenharia, em razão, principalmente, da necessidade de ferramentas capazes de resolver as inúmeras incertezas dos modelos numéricos e constitutivos, da estratigrafia, a grande influência dos procedimentos executivos, tornando o problema bastante complexo. Os métodos analíticos de projeto costumam ser adotados incorporando-se a experiência de grandes projetistas e instrumentação de casos de obra, sendo muito utilizados na prática. A execução de escavações em áreas urbanas densamente edificadas é prática corrente na engenharia, face à execução de subsolos cada vez mais profundos, extensão das linhas subterrâneas de Metrô e galerias em grandes cidades, entre outras necessidades No projeto de estruturas de contenção enterradas, deve-se atender aos requisitos de estabilidade e limitação dos deslocamentos em níveis aceitáveis, tanto os deslocamentos da parede de contenção quanto aqueles provocados nas estruturas vizinhas

Esta pesquisa inclui a retroanálise de dados de cravação de diversos tipos de estacas e em diferentes horizontes de solo, objetivando o contínuo aperfeiçoamento de modelos representativos do comportamento do solo por ocasião de um carregamento dinâmico. As retroanálises são desenvolvidas com base num programa desenvolvido no CENPES/PETROBRÁS e cedido a este projeto de pesquisa para utilização e implementação de novos modelos de análise. Uma extensa retroanálise de dados de cravação de estacas offshore em areias calcáreas foi realizada com base no programa, utilizando-se um modelo melhorado do solo, baseado na teoria da elasto-dinâmica. Este modelo é especialmente adequado a condições de cravação difíceis, com amortecimento por radiação preponderante e amortecimento viscoso desprezível. Inserida nesta linha de pesquisa, uma estaca modelo foi instrumentada em argila mole, com registros retroanalisados através de um modelo que incluiu também a parcela viscosa do amortecimento. Pretende-se incluir neste estudo casos de obras de fundações inseridas em diferentes horizontes, vislumbrando-se a verificação da adequação dos modelos existentes ou o seu refinamento para incluir aspectos ainda não contemplados. Ainda neste tema, o estudo dos fatores que interferem nas tensões residuais de cravação é outro aspecto relevante no comportamento de estacas e que carece de uma análise mais detalhada.

Este projeto de pesquisa contempla uma série de obras com controle executivo e acompanhamento dos recalques desde o início da construção. Objetiva a previsão do comportamento das fundações, quanto à sua interação com a estrutura, e comparação com seu comportamento real, obtido da instrumentação. Várias pesquisas de mestrado e doutorado já foram realizadas com a participação da pesquisadora responsável pelo projeto.

O avanço de ferramentas numéricas permitiu um aumento no uso de modelos matemáticos e computacionais para a reprodução de problemas complexos. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo a aplicação de ferramentas de Inteligência Computacional (Lógica Fuzzy, Redes Neurais e Neuro Fuzzy) na solução de problemas de Geotecnia.

A investigação experimental de relações constitutivas de materiais em geral, e de geomateriais, em particular, reveste-se de fundamental importância, tanto no que diz respeito à modelação matemática destas relações, quanto à previsibilidade do comportamento destes materiais em condições reais de campo. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo investigar e propor modelos constitutivos que melhor retratem o comportamento de solos e rochas no campo e em laboratório.

A construção de aterros sobre solos de baixa capacidade de suporte está sempre associada a recalques significativos e riscos de ruptura. Apesar de muito estudado por diversos pesquisadores, este tipo de obra ainda surpreende projetistas e executores. As metodologias de cálculo envolvem um serie de hipóteses simplificadoras que não traduzem o comportamento real. Adicionalmente, os parâmetros geotécnicos estão sujeitos a incertezas quanto a sua representatividade e confiabilidade. Depósitos de solos compressíveis são encontrados facilmente ao longo de toda a costa brasileira, em áreas de baixada.

Os parâmetros geométricos e mecânicos do duto, bem como os parâmetros do solo, influenciam significativamente no comportamento mecânico da obra. O comportamento mecânico de dutos enterrados depende não só da rigidez do duto em si, mas também da rigidez do material de preenchimento da vala (reaterro). Por outro lado, a natureza e o tipo de instalação das tubulações fechadas também exercem grande influência nas cargas que o tubo suporta e na interação existente entre os dutos e o solo circundante. Os avanços tecnológicos têm propiciado melhorias na qualidade dos materiais (concreto, por exemplo) e disponibilizado novos materiais pré-fabricados (geossintéticos). Adicionalmente, o uso de ferramentas numéricas de simulação de obras civis tem contribuído para uma melhor compreensão do comportamento mecânico dessas estruturas. Este projeto se propõe a avaliar os diferentes critérios de projeto e dimensionamento de dutos enterrados que permitam uma melhor gestão do controle do impacto da urbanização sobre a bacia hidrográfica.Este projeto tem como objetivo a análise do comportamento de barragem de resíduos de bauxita durante a operação pelo método upstream (alteamento para montante). Em geral, os projetos de barragem de resíduos de bauxita prevêem uma operação inicial de lançamento de resíduos no interior de lagos artificiais. Esta fase de operação inicial é denominada wet disposal, onde os resíduos são lançados em forma de polpa. Após o esgotamento do lago e ressecamento do resíduo, procede-se a uma fase posterior, onde se inicia o lançamento pelo método upstream (alteamento a montante). Neste método, a polpa é lançada sobre o resíduo pré-existente, que se encontra em processo de adensamento. A capacidade de acumulação de resíduos depende fundamentalmente do comportamento geotécnico do resíduo, o qual determina a estabilidade a curto e a longo prazo da pilha de resíduos que será construída sobre a sua superfície. As barragens de resíduos alteadas pelo método upstream normalmente apresentam um baixo controle geotécnico, apresentando riscos potenciais de ruptura, uma vez que são construídas sobre o resíduo já depositado.

Os parâmetros geométricos e mecânicos do duto, bem como os parâmetros do solo, influenciam significativamente no comportamento mecânico da obra. O comportamento mecânico de dutos enterrados depende não só da rigidez do duto em si, mas também da rigidez do material de preenchimento da vala (reaterro). Por outro lado, a natureza e o tipo de instalação das tubulações fechadas também exercem grande influência nas cargas que o tubo suporta e na interação existente entre os dutos e o solo circundante. Este projeto se propõe a avaliar dos diferentes critérios de projeto e dimensionamento de dutos enterrados a partir da simulação numérica do processo executivo.

O objetivo deste projeto é fornecer subsídios para o conhecimento do comportamento mecânico e da hidrogeologia dos taludes naturais, de escavação e obras de terra. Visa-se um melhor entendimento dos padrões de fluxo, em particular, àqueles gerados por processos de fluxo em meios não saturados. A associação desses padrões de fluxo a estudos de estabilidade permite definir, com mais precisão, os mecanismos de instabilização de encostas e, portanto, auxilia a definição de alternativas adequadas para estabilização.

Este projeto de pesquisa tem como objetivo ampliar o conhecimento quanto ao comportamento de obras geotécnicas, particularmente no que tange àquelas que envolvem mecanismos de transmissão de carga, utilizando técnicas de modelagem numérica. Neste sentido, incluem-se as alternativas de estabilização a partir da introdução de elementos dentro da massa de solo, tais como pneus, grampos, geossintéticos, etc., capazes de resistir a esforços trativos. Adicionalmente, estudos sobre os mecanismos de transferência de carga entre o solo e a estaca também são considerados no âmbito deste projeto, uma vez que projetos de fundações profundas requerem o conhecimento das parcelas da carga absorvidas pela resistência de ponta e por atrito lateral ao longo do fuste da estaca.

O problema de fluxo em meios saturado/não saturado é bastante complexo uma vez que envolve a solução de equação não linear e a necessidade de determinação de parâmetros experimentais que não fazem parte da prática atual e que exigem equipamentos especiais. O projeto tem como enfoque principal a modelagem de processos de fluxo em encostas naturais, com objetivo de contribuir para melhor compreensão dos mecanismos de instabilização de encostas, em decorrência da ação das chuvas.

Este projeto tem como objetivo investigar alternativas não-convencionais de estabilização de taludes e contribuir para ampliação do conhecimento científico quanto à avaliação e melhoria das condições de estabilidade de obras geotécnicas. Um dos objetivos desta pesquisa está associado ao desenvolvimento de técnicas de projeto, para utilização de geogrelhas e malhas de pneus como elementos de reforço de solos. A técnica de reforço de solos tem como objetivo restringir as deformações e aumentar a resistência do maciço em obras geotécnicas, aproveitando a resistência à tração do material geossintético. A principal vantagem desta técnica é o baixo custo do método, quando comparado a outros métodos tradicionais. Uma segunda alternativa de baixo custo consiste na construção de muros de contenção utilizando pneus descartados. A estabilidade de muros de gravidade de pneus é garantida pelo peso próprio da estrutura. Como principais vantagens, destacam-se os baixos custos, a reutilização dos pneus e o uso de solo local.

Este projeto tem como objetivo investigar geossinteticos como elementos de reforco de taludes. A técnica de reforço de solos tem como objetivo restringir as deformações e aumentar a resistência do maciço em obras geotécnicas, aproveitando a resistência à tração do material geossintético. A principal vantagem desta técnica é o baixo custo do método, quando comparado a outros métodos tradicionais.

Este projeto tem como objetivo investigar o comportamento de estruturas de contenção executadas com solo grampeado. O enfoque principal é reproduzir numericamente a seqüência executiva da obra e analisar a resposta do conjunto em termos de tensao x deformação. Com isso espera-se contribuir no desenvolvimento de técnicas de projeto, para para melhor dimensionamento de obras que utilizem grampo como elemento de reforço de solos. Histórico de Situações do Projeto

Este projeto visa avaliar a potencialidade da utilização de pneus usados em estruturas de contenção, a partir de resultados de campo obtidos com a construção de muro experimental, instrumentado, e realização de ensaios de arrancamento em malhas de pneus usados. Os resultados obtidos com o muro proporcionaram o desenvolvimento de conhecimento e de metodologia para construção de muros gravidade utilizando pneus. Atualmente o projeto tem como enfoque principal a análise dos mecanismos de transferência de carga entre o solo e o pneu, com base nos resultados dos ensaios de arrancamento.Este projeto visa avaliar a potencialidade da utilização de pneus usados em estruturas de contenção. Para tal foi construído um muro experimental, instrumentado, e realizados ensaios de arrancamento em malhas de pneus usados.

O objetivo deste projeto é contribuir para uma melhor compreensão do comportamento das barragens de rejeito de mineração. Rejeitos são resíduos minerais remanescentes das usinas de beneficiamento do minério. Na maioria dos casos, são transportados hidraulicamente e depositados em lagos, inicialmente contidos por diques. A granulometria do resíduo situa-se predominantemente na faixa de areia fina, silte e argila. Com o lançamento por via úmida, as partículas maiores se depositam próximo às saídas de descarga e as partículas mais finas são transportadas para área central. Com tempo, os diques vão sendo alteados, se transformando em grandes estruturas de contenção (barragens de rejeito). O processo de deposição gera uma estrutura fofa e sob condição saturada. Tais fatores representam os pré-requisitos mais importantes para se caracterizar a suscetibilidade de um solo granular à liquefação. Muitos acidentes em barragens de rejeito já foram reportados no Brasil e no mundo. Em alguns casos, as consequências ambientais e de perdas humanas foram devastadoras.

A investigação experimental de relações constitutivas de materiais em geral, e de geomateriais, em particular, reveste-se de fundamental importância, tanto no que diz respeito à modelação matemática destas relações, quanto à previsibilidade do comportamento destes materiais em condições reais de campo. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo investigar e propor modelos constitutivos que melhor retratem o comportamento de solos e rochas no campo e em laboratório.

O objetivo deste projeto é fornecer subsídios para o entendimento do comportamento mecânico e de percolação em taludes naturais e em taludes de mineração muito altos, condicionados pela geologia estrutural. Também se inserem no âmbito deste projeto as análises 3-D de fundações de linhas de transmissão, análises 2-D de taludes em solo mole sujeitos ao trânsito de veículos ultra pesados (UHOS – Ultra Heavy OverSize), o estudo do esforço cortante em geossintéticos decorrente de esforços de segunda ordem e o mapeamento de risco de encostas por atualização bayesiana e geoestatística.

Em projetos de pisos de edificações faz-se necessário evitar que vibrações excessivas causem desconfo rto aos usuários, bem como às pessoas que estejam nas proximidades destes. A origem do desconforto proveniente de vibrações está associada essencialmente ao movimento. Deste modo, os valores das acelerações de pico são utilizados correntemente nos critérios de conforto humano associados ao ambiente construído. Isto porque a aceleração provoca o surgimento de forças que atuam sobre o corpo humano e, em particular, sobre os sensores nos ouvidos que controlam o equilíbrio. Assim sendo, a severidade do movimento pode ser caracterizada pela aceleração que o mesmo produz. O dimensionamento desses pisos calcado puramente em uma análise estática pode conduzir, em determinados casos, a que o sistema estrutural apresente vibrações excessivas, comprometendo a segurança e prejudicando a sua utilização, ou mesmo causando desconforto, náuseas e ansiedade nas pessoas, de acordo com as frequências e as amplitudes de vibração em jogo; e, bem como, prejudicando as atividades que estão sendo realizadas. Assim sendo, as ações dinâmicas humanas apresentam importância singular no estudo do comportamento dos pisos de edificações de aço, concreto e mistas. Deste modo, pretende-se estudar o comportamento estrutural de pisos de edificações correntes em engenharia civil, considerando-se os efeitos produzidos por excitações dinâmicas tais como: caminhar humano e atividades rítmicas, provenientes de eventos musicais, esportivos, danças de salão e ginástica aeróbica e, ainda, aquelas oriundas da vibração de motores elétricos, máquinas rotativas e impacto de objetos. Objetiva-se, também, avaliar a adequabilidade dos pisos de aço, concreto e mistos no que tange aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações de projeto que possam evitar o desconforto provocado por vibrações.

O objetivo deste projeto de pesquisa consiste na análise e avaliação dos efeitos dinâmicos/vibratórios sobre plataforma de aço e mistas (aço-concreto). Pretende-se estudar o comportamento estrutural estático e dinâmico (linear e não-linear) desse tipo de sistema estrutural, quando submetidas a excitações dinâmicas oriundas, por exemplo, da ação do vento, de ondas geradas em alto mar e, ainda, de equipamentos mecânicos. O efeito da interação solo x estrutura será convenientemente estudado e incluído na modelagem numérico-computacional. A modelagem dos sistemas estruturais investigados será feita a partir da utilização do Método dos Elementos Finitos (MEF). Aspectos associados ao conforto humano dos indivíduos que trabalham sobre o deck dessas plataformas também serão devidamente investigados ao longo da análise.

As pontes rodoviárias caminham para soluções cada vez mais arrojadas, as quais aliam a experiência e conhecimento dos projetistas estruturais à utilização de novos materiais e tecnologias, possibilitados pelo avanço crescente das investigações científicas que se tem desenvolvido neste campo. Atualmente, tem-se como objetivo tornar as obras de arte cada vez mais leves, largas e longas e a concepção destas, por sua vez, requer cada vez mais uma gama maior de conhecimentos teóricos associados ao dimensionamento do sistema estrutural e dos métodos de execução. Deste modo, objetiva-se, nesta linha de pesquisa contribuir no que se refere ao estudo do comportamento dinâmico de pontes rodoviárias (aço, concreto e mistas) quando estas se encontram submetidas à travessia de comboios de veículos sobre a superfície irregular do tabuleiro. Assim sendo, pretende-se limitar os deslocamentos e rotações de forma a se evitar: a) Impactos dinâmicos indesejáveis devido ao tráfego, levando em consideração, principalmente, a interação dos veículos com as irregularidades do pavimento, definidas segundo modelo não-determinístico; b) Violação dos limites estabelecidos (coeficiente de impacto); c) Ruptura de camadas frágeis (pavimento asfáltico). Limitar as freqüências naturais de forma a se evitar: a) Vibrações excessivas devidas ao tráfego ou ao vento; b) Danos de fadiga causados por fenômenos de ressonância; c) Emissão acústica excessiva pelos elementos metálicos (pontes de aço e/ou mistas). Os efeitos dinâmicos provenientes da travessia dos veículos sobre o tabuleiro das obras de arte serão investigados considerando-se como base metodologias de análise no domínio do tempo (modelo estatístico), e no domínio da freqüência (modelo probabilístico). As conclusões obtidas conduzirão, sem sombra de dúvida, a um melhor entendimento do problema. Os modelos computacionais desenvolvidos serão refinados de forma a produzir resultados que possam ser incluídos em normas para o dimensionamento das pontes.

O estudo do comportamento dinâmico de estruturas de aço e mistas com a consideração do efeito associado às ligações semi-rígidas apresenta importância singular para a análise e projeto, já que a rigidez do sistema estrutural, em determinadas situações, pode ser alterada de forma significativa e, como conseqüência, as frequências naturais também são modificadas. Essa modificação nas frequências naturais da estrutura pode conduzir a mesma a situações em que a freqüência da excitação aproxima-se, ou está muito próxima, da primeira frequência natural da estrutura, ocorrendo o efeito de ressonância. Em sistemas onde ocorre a ressonância, tem-se uma amplificação excessiva na resposta, associada a deslocamentos e tensões, que pode inviabilizar a utilização ou até mesmo conduzir ao colapso estruturas com baixos valores de amortecimento. Deste modo, objetiva-se desenvolver estratégias para a análise dinâmica de pórticos de aço com a consideração do efeito de ligações semi-rígidas, inicialmente, a partir da obtenção das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos estruturais escolhidos. Em seguida, pretende-se, também, estudar as respostas dinâmicas desses pórticos, com base nas acelerações nos pontos críticos, deslocamentos e tensões máximas, para diversos carregamentos dinâmicos. O método dos elementos finitos é empregado como ferramenta numérica principal. Este método é bastante adequado para este tipo de simulação, pois incorpora com facilidade diversos aspectos presentes no comportamento desses sistemas estruturais, tais como as não-linearidades geométricas e do material que as constitui. Os resultados aqui obtidos, respaldados, também, por calibrações experimentais, poderão ser incluídos futuramente em normas para o dimensionamento desse tipo de estrutura. Deve-se ressaltar, ainda, que a parceria com o Departamento de Engenharia Civil da PUC-Rio será de grande importância para a obtenção de resultados experimentais.

As pontes rodoviárias estão sujeitadas a ações dinâmicas variáveis, por exemplo, devido ao tráfego de veículos sobre a superfície do tabuleiro. Estas ações dinâmicas podem gerar a nucleação de fraturas ou mesmo a sua propagação sobre o sistema estrutural. A correta consideração desses aspectos aponta para o desenvolvimento de uma metodologia de análise, com a finalidade de avaliar os níveis dos esforços e tensões oriundos do tráfego dos veículos; e, bem como, proceder a uma verificação à fadiga de obras de arte rodoviárias em aço, concreto e mistas (aço-concreto). Para tal, as técnicas para a contagem de ciclos de tensão e a aplicação das regras de dano acumulado serão analisadas através de curvas do tipo S-N, associadas às diversas normas de projeto existentes sobre o assunto (nacionais e internacionais), objetivando uma avaliação mais completa e precisa acerca dos níveis de dano acumulado e da vida útil de serviço dos elementos desse tipo de estrutura.

Atualmente, em decorrência das novas tendências do mercado mundial que se torna cada vez mais competitivo, os profissionais ligados à área de projetos estruturais têm procurado concatenar soluções que conduzam a situações de consumo mínimo de material e mão de obra e, bem como, uma maior velocidade de execução do projeto. Este procedimento tem gerado soluções estruturais bastante esbeltas e, consequentemente, alterando os estados limites últimos e de utilização que norteiam o seu dimensionamento. Por outro lado, tem-se percebido um aumento considerável dos problemas de engenharia associados à vibração excessiva de passarelas de pedestres, quando submetidas a excitações dinâmicas induzidas por pessoas. O crescimento deste tipo de problema se deve, principalmente, ao fato de que a grande maioria dos projetistas desconhece o problema referente à dinâmica estrutural. Assim sendo, estes se limitam apenas a proceder a uma análise estática das estruturas correntes em projetos de engenharia. O dimensionamento desses sistemas estruturais puramente calcados em uma análise estática pode levar, em determinados casos, a que o sistema apresente vibrações excessivas, comprometendo a segurança e prejudicando a sua utilização. Considerando os aspectos mencionados acima, pretende-se desenvolver uma metodologia de análise para obtenção da resposta dinâmica de passarelas de pedestres submetidas a excitações dinâmicas induzidas por seres humanos. Objetiva-se, ainda, estudar a adequabilidade desse tipo de estrutura no que se referem aos critérios de conforto humano, propondo atitudes e recomendações racionais de projeto, de forma a se evitar a ocorrência de vibrações excessivas que possam vir a causar desconforto aos usuários da obra de arte.

Pretende-se estudar o comportamento estrutural de inúmeros tipos de torres de aço existentes em profusão no Brasil, especificamente, no estado do Rio de Janeiro: torres de telecomunicação e torres de transmissão de energia elétrica. Como exemplo da grande quantidade de torres metálicas existentes no estado, pode-se citar aquelas que se situam na rodovia que liga a cidade do Rio de Janeiro a Campos. Esta linha de pesquisa propõe uma metodologia de análise associada ao comportamento estrutural, estático e dinâmico, e à modelagem das torres de aço de telecomunicações e de transmissão de energia, baseada em comparações qualitativas e quantitativas, menos conservativa que a tradicional e que esteja em consonância com a realidade prática de projeto. Os resultados da análise são apresentados para torres existentes em termos de deslocamentos, esforços e tensões. Na seqüência, serão desenvolvidas metodologias para a análise dinâmica das torres de aço com base, inicialmente, na vibração livre, com a obtenção das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos estruturais escolhidos para análise. Em seguida, pretende-se, ainda, determinar as respostas dinâmicas desses sistemas, em termos das acelerações nos pontos críticos das torres, deslocamentos e tensões máximas, para uma gama de solicitações dinâmicas, tais como aquelas associadas ao efeito do vento, oscilações dos cabos, terremotos, etc. Objetiva-se, também, incluir os efeitos de instabilidade, procedendo a um estudo de forma a avaliar a carga crítica e os modos de flambagem de diversos modelos de torres metálicas, previamente selecionados para o estudo.

A modelagem do comportamento dinâmico de estacas semi-enterradas apresenta grande relevância na engenharia civil, especialmente pelo fato de que essas estacas possuem ampla aplicação em diversos setores da engenharia. Assim sendo, este projeto de pesquisa tem como objetivo apresentar uma contribuição no que tange a modelagem do comportamento dinâmico (linear e não-linear) desse tipo de estrutura, via método dos elementos finitos. No que diz respeito à coluna semi-enterrada sabe-se que a metodologia usual para a formulação do problema de interação fundação elástica-estrutura é a de incluir a reação da fundação na equação diferencial da coluna. Inúmeros modelos que simulam o comportamento da fundação são encontrados correntemente disponíveis na literatura técnica sobre o assunto. Neste contexto, o modelo linear proposto por Winkler tem sido um dos mais empregados em face de sua simplicidade e à boa qualidade dos resultados. Em síntese, no modelo de Winkler considera-se que a reação da fundação em um ponto da estaca depende apenas da deflexão desta naquele mesmo ponto. Ou seja, a relação entre a reação e a deflexão pode ser feita através de um parâmetro de rigidez característico de cada tipo específico de solo. Assim sendo, pretende-se avaliar a resposta dinâmica (linear e não-linear) do sistema fundação-estaca, de modo a estabelecer subsídios para uma análise do comportamento desse tipo de sistema estrutural. Inicialmente, são obtidos os autovalores (frequências naturais) e os autovetores (modos de vibração) do sistema para uma série de casos onde são variadas diversas grandezas, tais como: parâmetros de carga e de rigidez da fundação, geometria do sistema fundação-estaca (altura enterrada) e, bem como, as condições de contorno. Desta forma é possível verificar a influência desses parâmetros físicos e geométricos nos valores das freqüências naturais e modos de vibração dos modelos analisados. Em seguida, excitações dinâmicas são aplicadas ao sistema, de forma a estudar o nível de amplificação dos modelos em condições de ressonância. É interessante ressaltar que estudos preliminares mostram que existem variações significativas na resposta dinâmica dos modelos (deslocamentos e esforços), o que pode, em determinadas situações, causar algum tipo de dano ao sistema estrutural.

As evoluções arquitetônicas, que forçaram o aumento dos vãos, e o alto custo das formas tornaram as lajes maciças desfavoráveis economicamente, na maioria dos casos. Surgem, como uma das alternativas, as lajes nervuradas. Resultantes da eliminação do concreto abaixo da linha neutra, elas propiciam uma redução no peso próprio e um melhor aproveitamento do aço e do concreto. A resistência à tração é concentrada nas nervuras, e os materiais de enchimento têm como função única substituir o concreto, sem colaborar na resistência. Essas reduções propiciam uma economia de materiais, de mão-de-obra e de fôrmas, aumentando assim a viabilidade do sistema construtivo. Além disso, o emprego de lajes nervuradas simplifica a execução e permite a industrialização, com redução de perdas e aumento da produtividade, racionalizando a construção. Este projeto teve como objetivo desde o seu início o estudo teórico- experimental de modelos de lajes nervuradas de concreto armado utilizadas nas obras correntes de edificações. Pretende-se dar continuidade a este projeto, visando principalmente à confecção de modelos experimentais destes modelos a fim de se estabelecer um paralelo entre o comportamento real do modelo e as recomendações de cálculo da NBR-6118.

O objetivo deste projeto de pesquisa consiste na análise e avaliação dos efeitos dinâmicos/vibratórios sobre plataforma de aço e mistas (aço-concreto). Pretende-se estudar o comportamento estrutural estático e dinâmico (linear e não-linear) desse tipo de sistema estrutural, quando submetidas a excitações dinâmicas oriundas, por exemplo, da ação do vento, de ondas geradas em alto mar e, ainda, de equipamentos mecânicos. O efeito da interação solo x estrutura será convenientemente estudado e incluído na modelagem numérico-computacional. A modelagem dos sistemas estruturais investigados será feita a partir da utilização do Método dos Elementos Finitos (MEF). Aspectos associados ao conforto humano dos indivíduos que trabalham sobre o deck dessas plataformas também serão devidamente investigados ao longo da análise.

Nas superestruturas de pontes, a pré-fabricação pode ser feita dividindo-se a estrutura em elementos transversais (aduelas pré-moldadas) com a largura de todo ou quase todo o tabuleiro, e com comprimentos da ordem de 3 a 7 metros, com peso entre 50 e 300 tf, técnica esta, iniciada pelos engenheiros franceses na década de 50, e que hoje ainda é um processo competitivo tanto em obras grandes quanto pequenas (Pfeil, 1980). Nos sistemas com aderência, ao se abrir uma fissura no concreto, os cabos sofrem grandes deformações localizadas na região ao redor da fissura. Em decorrência disso, a tensão no aço aumenta consideravelmente nesses pontos. Entretanto, nos cabos sem aderência, o valor absoluto de abertura de uma fissura se dilui num comprimento muito grande do cabo, produzindo um alongamento unitário pequeno, e como conseqüência, o acréscimo de tensão no cabo também é pequeno. No caso da protensão aderente, devido à contribuição da armadura através da aderência, aparece primeiro uma descompressão das aduelas, a qual em geral é acompanhada de uma fissuração das mesmas. Aí o processo de ruptura pode evoluir de varias maneiras, sendo fundamental o papel da seção de concreto que ainda contribui. É, portanto muito importante poder determinar a seção de concreto necessária, assim como o comprimento da aduela para evitar o processo de fissuração no interior da aduela. Faz-se necessário entender melhor o fenômeno de aderência e analisar como influencia o comportamento das estruturas sejam em concreto armado ou protendido. O objetivo deste projeto é, quer seja através de simulações computacionais, ou ensaios experimentais de modelos reduzidos de vigas com aduelas, investigar o comportamento das vigas protendidas levando em consideração a contribuição da aderência.

É notório que, apesar de sua importância econômica e social, a grande maioria das atividades da construção civil é potencialmente geradora de rejeitos. Isso se deve em parte pela metodologia empregada no desenvolvimento das tarefas. Os baixos índices de especialização ou aprimoramento da grande massa de profissionais envolvidos diretamente com a execução das obras, aliado ao emprego de técnicas inadequadas, são deflagradoras desse processo de geração de resíduos da construção. A alteração nos padrões de produção, com o uso de equipamentos mais adequados e profissionais melhor habilitados, visando otimizar o aproveitamento das matérias-prima, certamente reduz as perdas. Contudo, deve ser considerado que determinado percentual de sobra ou restos de materiais originados durante as obras é inevitável. Além disso, um outro tipo de atividade do ramo da construção civil é, irremediavelmente, geradora de resíduos: a demolição de construções. Os atuais sistemas de gestão de resíduos preconizam, para qualquer atividade que possa causar danos ao meio ambiente, a aplicação de tecnologias limpas, ou seja, bem ajustadas ao processo produtivo de modo que este não produza resíduos ou, ao menos, reduza sua geração. Nesse contexto, as ações posteriores devem visar, a reutilização dos resíduos, a reciclagem, o tratamento e a disposição final. Dessa forma, são consideradas de grande importância e de interesse da sociedade de uma forma geral, ações que visem a alteração dos padrões de produção através do desenvolvimento de novos métodos e equipamentos que viabilizem a redução na quantidade e variedade de rejeitos produzidos. Além destas, também são imprescindíveis ações que tem por finalidade o aproveitamento dos rejeitos tidos como inevitáveis, através de pesquisas de âmbito técnico, para que seja encontrada uma serventia para o material que seria descartado na natureza. Nesse caso, o mais apropriado é que os materiais sejam utilizados sem que sejam necessários processamentos mecânicos que envolvam transformação física e/ou química do material, além dos que geraram, ou seja, utilização in natura, evitando mais custos econômicos ou danos ao meio ambiente. Este projeto tem a intenção de contribuir à sociedade através de estudo para aproveitamento de resíduos da construção e demolição de obras a serem utilizados como matéria-prima para a própria indústria da construção civil. Nesse sentido, serão analisados restos de concreto e argamassa e resíduos de demolição.

O crescente surgimento de novos materiais e técnicas alternativas de construção, visando obter melhores resultados com maior rapidez e economia, aliado à grande esbelteza e à otimização das estruturas de concreto, sem contudo ter-se plena garantia do desempenho da estrutura ao longo do tempo, tem propiciado problemas devidos à deterioração precoce em estruturas recém construídas. Por outro lado, o envelhecimento natural, a falta de manutenção e o mau uso tem sido a causa de degradações como a corrosão das armaduras e os destacamentos de partes de concreto, frequentemente veiculados nos noticiários e às vezes com acidentes fatais. Pretende-se com este estudo avaliar o desempenho de estruturas de concreto face aos diversos tipos de deterioração, buscando-se determinar a capacidade residual resistente por meio de análises numéricas e da interpretação de ensaios não destrutivos.

No inicio da década de 80 surgiram os primeiros trabalhos que tentavam criar formulações para a utilização da aderência variável no cálculo à flexão das estruturas de concreto. Nestes trabalhos a maioria deles baseados em dados experimentais, cujos ensaios tinham como interesse principal a fase de transição, fase esta que compreende a formação e penetração das fissuras, verificou-se que além de outros fatores, a perda de aderência que acontece entre o concreto e o aço era de grande importância no comportamento global das peças analisadas. A análise da perda de aderência requer uma análise detalhada do comportamento dos blocos de concreto entre fissuras, blocos estes que tanto podem representar uma região entre fissuras para as vigas monolíticas ou um segmento para as estruturas pré-moldadas. Portanto podemos afirmar que o estudo das peças de concreto levando em consideração a aderência variável e não mais a aderência constante como normalmente se faz, constitui um ótimo campo de estudo nas pesquisas que envolvam estruturas de concreto.

As condições de exposição das superfícies das paredes externas, como é o caso da ação conjunta do sol, da chuva, do vento, da poluição e da maresia podem levar ao desencadeamento de mecanismos de deterioração diversos como fissuras de retração, deficiência de aderência, infiltrações, fungos e bolor. Este estudo visa avaliar o desempenho das fachadas prediais considerando o funcionamento conjunto da estrutura e dos materiais aplicados, as técnicas de construção, os procedimentos de manutenção e as deteriorações, assim como a relação custo x benefício e a avaliação do tempo de vida útil, de modo a não transferir ao cliente o ônus dos defeitos e das soluções inadequada.

Os processos artesanais da construção civil estão sendo paulatinamente substituídos por processos industrializados, tendo em vista a necessidade de aumentar a competitividade e a produtividade das obras. A princípio os processos industrializados restringiam-se às pontes, viadutos e galpões, mas no entanto tem-se verificado o uso desta técnica cada vez com maior frequencia nas estruturas de edifícios. São estudados os sistemas constituídos por pré-fabricados (produzidos externamente e transportados para a obra prontos para a montagem), por pré-moldados (produzidos no próprio canteiro de obra) e a alvenaria estrutural, tanto de blocos de concreto como de blocos cerâmicos. Estes estudos compreendem as fases experimentais e analíticas e consideram não só os componentes dos sistemas, mas também suas ligações e o comportamento global da estrutura assim constituída. São também abordados os critérios de projeto para o dimensionamento desses sistemas.

Este projeto tem como um dos objetivos ampliar o campo de atuação do laboratório para que um maior número de disciplinas do Curso de Engenharia Civil possa usufruir de suas instalações, bem como de seus equipamentos e corpo técnico, como também criar condições para que projetos de pesquisas que envolvam ensaios experimentais venham a ser desenvolvidos no laboratório, resultando numa maior integração entre a teoria e a prática. A ampliação do campo de atuação desse laboratório somente, será possível mediante desenvolvimento e atualização dos procedimentos e técnicas para ensaios laboratoriais, qualificação dos alunos e técnicos que possam visar o desenvolvimento de pesquisas na área de estruturas da engenharia civil, beneficiando deste modo à demanda exigida pelo curso de mestrado em Engenharia Civil da UERJ e o aperfeiçoamento das atividades de extensão. Atualmente no Estado do Rio de Janeiro muitos dos laboratórios especializados em ensaios de estruturas (principalmente das estruturas de concreto) estão estabelecidos em universidades. Com o declínio ou a transferência dos laboratórios comerciais, os laboratórios de pesquisa passaram a ser mais solicitados. Esses escassos laboratórios muitas vezes não conseguem se estruturar para atender às solicitações da comunidade. Portanto, a melhoria das condições de funcionamento do Laboratório de Engenharia Civil da UERJ, através da pesquisa experimental associada ao treinamento de técnicos, além de contribuir para a excelência dos cursos de disciplinas como Materiais I e II, Concreto Armado I e II, Resistência dos Materiais, Hiperestática I e II, Análise de Estruturas I e II, possibilitará através da pesquisa, futuros progressos tecnológicos. O presente projeto insere-se numa linha que contempla tanto uma parte experimental, na qual se procurará contribuir para um melhor conhecimento da interação entre diferentes materiais (especialidade da professora coordenadora Maria Elizabeth). Vislumbra-se, na etapa de ensaios laboratoriais, o estudo experimental, do mecanismo de aderência em peças de concreto armado e protendido. Este tema tem muita relevância na prática da engenharia, razão pela qual tem sido bastante discutido em eventos da especialidade, principalmente no estabelecimento de critérios a serem empregados e normalizados em projeto, visando o bom desempenho das estruturas de concreto. Para a implementação desses ensaios estão sendo feitas as atualizações de procedimentos e técnicas laboratoriais necessárias no Laboratório de Engenharia Civil da UERJ. Esta iniciativa irá contribuir como apoio às atividades de pesquisa do mestrado de engenharia civil, além de alavancar atividades de graduação de bolsistas de iniciação científica da mesma instituição.

Este tema está relacionado com as técnicas de recuperação, de re-adequação e de reforço das estruturas de concreto armado e protendido, atividade cada vez mais presente na construção civil e que atende aos conceitos de sustentabilidade. São estudados e caracterizados os sistemas de recuperação, as técnicas viáveis e a manutenção adequada à preservação da vida útil. São estudados e caracterizados os sistemas de reforço por adição de armaduras e encamisamento, por adição de chapas coladas, por adição de compósitos de fibras de carbono, por adição de perfis metálicos e por adição de protensão. Estes estudos compreendem as fases experimental e analítica e consideram não só a interação entre os materiais, mas também os critérios de projeto para o dimensionamento do reforço e da recuperação.

Esta pesquisa inclui a retro-análise de dados de cravação de diversos tipos de estacas e em diferentes horizontes de solo, objetivando o contínuo aperfeiçoamento de modelos representativos do comportamento do solo por ocasião de um carregamento dinâmico. As retro-análises são desenvolvidas com base num programa desenvolvido no CENPES/PETROBRÁS e cedido a este projeto de pesquisa para utilização e implementação de novos modelos de análise. Uma extensa retro-análise de dados de cravação de estacas offshore em areias calcáreas foi realizada com base no programa, utilizando-se um modelo melhorado do solo, baseado na teoria da elasto-dinâmica. Este modelo é especialmente adequado a condições de cravação difíceis, com amortecimento por radiação preponderante e amortecimento viscoso desprezível. Inserida nesta linha de pesquisa, uma estaca modelo foi instrumentada em argila mole, com registros retro-analisados através de um modelo que incluiu também a parcela viscosa do amortecimento. Pretende-se incluir neste estudo casos de obras de fundações inseridas em diferentes horizontes, vislumbrando-se a verificação da adequação dos modelos existentes ou o seu refinamento para incluir aspectos ainda não contemplados. Ainda neste tema, o estudo dos fatores que interferem nas tensões residuais de cravação é outro aspecto relevante no comportamento de estacas e que carece de uma análise mais detalhada.

Este projeto tem como objetivo avaliar a interação das estruturas com o solo de fundação

Solos naturais apresentam razoável variabilidade espacial de propriedades geotécnicas, incluindo-se os casos de depósitos relativamente homogêneos. Esta variabilidade se reflete no desempenho e confiabilidade das fundações das obras civis. A capacidade de suporte da fundação depende não apenas das condições geotécnicas do material in situ, mas de muitos outros fatores, destacando-se a geometria do elemento de fundação, o tipo de execução, o efeito de escala e as variações da resistência ao longo do tempo. Face à grande variabilidade observada não apenas nos solos naturais, mas na geometria e na execução dos elementos de fundação, importante se tornam os mecanismos de controle durante a execução para garantia do desempenho satisfatório das fundações. Na impossibilidade de se testar cada elemento individualmente, os registros obtidos durante a execução consistem em dados capazes de inferir o desempenho e o grau de confiabilidade das fundações.Trata-se de um projeto de pesquisa aplicada à análise de um banco de dados de obras de fundações. O banco de dados é disponibilizado através de parcerias com algumas empresas executoras de fundações. Em particular, no caso de estacas cravadas, o valor da nega ao final da cravação, conhecidos os equipamentos e assessórios de cravação, permitem a retro-análise para a aferição da capacidade de carga de todas as estacas de uma obra, validada por provas de carga dinâmicas em alguns elementos. O registro ao final da cravação, e após algum tempo de repouso, permite a verificação da variação da resistência do solo com o tempo.O estudo da variabilidade dos resultados inferidos fornece indicações acerca do desempenho das fundações, permitindo também o confronto entre métodos determinísticos e probabilísticos de análise.

Este projeto tem como objetivo o estudo dos princípios básicos da dinâmica dos corpos deformáveis, aplicados a problemas de vibrações de solos. Neste contexto, destacam-se os abalos sísmicos, as estruturas de fundação de máquinas, e o problema de liquefação de solos.

No modelo de cálculo das estruturas, os projetistas costumam considerar os apoios como indeslocáveis, o que contraria a realidade. Face aos recalques que, mesmo quando pequenos, sempre ocorrem nas fundações, os pilares internos costumam sofrer um alívio de carga, enquanto os pilares periféricos sofrem acréscimos que, se excessivos, podem comprometer a segurança da edificação. Este projeto de pesquisa teve início com o acompanhamento do comportamento das fundações de prédios, desde o início da construção, a partir de leituras de pinos de recalques, bem como medição de deformações em pilares visando a determinação das cargas atuantes nos mesmos. Faz parte de uma iniciativa da COPPE/UFRJ, onde pesquisadores da UFF e UERJ têm atuado em trabalhos conjuntos. Além de pesquisar o comportamento das estruturas associado aos recalques das fundações e, ao mesmo tempo, contribuir para a metodologia de previsão de recalques, esta instrumentação visa incorporar o procedimento de controle de recalques como uma atividade sistemática visando a garantia da qualidade das construções. A análise dos resultados das medições já inclui sete prédios, todos construídos na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro. Neste projeto são desenvolvidos modelos tri-dimensionais das estruturas, é procedida a previsão do comportamento do solo e a estimativa da interação Solo x Estrutura. O comportamento previsto é então comparado aos obtidos nas instrumentações.

Este tema faz parte do projeto de pesquisa A qualidade das sondagens com SPT, desenvolvido pela Universidade Federal de Sergipe em parceria com a COPPE/ UFRJ e com a UERJ. Foi adquirido um analisador dinâmico do SPT, SPT Analyser, com recursos concedidos pela Fundação José Bonifácio. Após testes e calibrações, foram instrumentados alguns ensaios de campo realizados por empresas atuantes no Rio de Janeiro e em João Pessoa. Pretende-se estender esta instrumentação a diferentes locais, em sondagens realizadas por diferentes empresas. Um dos objetivos da pesquisa é estabelecer, em níveis regionais, as falhas sistemáticas nos ensaios conduzidos, norteando o seu enquadramento às normas vigentes. Estes resultados só puderam ser quantificados pela utilização do SPT Analyser. A pesquisa inclui a análise teórico-experimental do SPT, a simulação dinâmica da execução do ensaio, a aquisição dos dados no campo e a retro-análise dos resultados através de modelos dinâmicos utilizados na cravação de estacas. Uma vez que o SPT é o ensaio de campo mais utilizado na prática, o conhecimento detalhado de todos os aspectos que interferem no procedimento de ensaio e a retro-análise de seus resultados têm relevância destacada nos projetos de Geotecnia.

Um banco de dados sobre a compressibilidade de argilas marinhas moles brasileiras foi levantado e analisado anteriormente neste projeto de pesquisa. O tratamento estatístico destes dados permitiu a sugestão de correlações simples, envolvendo a estimativa do módulo oedométrico em função da tensão vertical efetiva. Estas correlações têm revelado razoável aproximação quando os resultados de previsão de recalques são comparados com casos de obras. O banco de dados existente sofreu uma ampliação com a incorporação de resultados mais recentes. O número total de dados coletados é superior a 600. Neste total estão incluídos os depósitos de argilas marinhas, flúvio-marinhas, lagunares e fluviais (das baixadas litorâneas). Pretende-se motivar alunos de mestrado neste tema, na expectativa de ampliar o banco de dados, realizar ensaios em amostras de alguns depósitos específicos, principalmente em sedimentos lagunares e fluviais, para os quais os resultados de ensaios são ainda escassos. Com novos resultados de ensaios inseridos ao banco de dados original, objetiva-se elaborar análises em caráter regional, em que os dados de uma mesma região serão separados e analisados de acordo com sua origem. Estão sendo acompanhados os recalques de placas instaladas sob um aterro sobre argila muito mole e deslocamentos horizontais em tubos de inclinômetro numa obra situada na Zona Oeste da cidade do Rio de Janeiro, desde 1998. O comportamento deste aterro tem mostrado a validade das correlações sugeridas, a partir do banco de dados existente.

Este projeto de pesquisa contempla uma série de obras com controle executivo e acompanhamento dos recalques desde o início da construção. Objetiva a previsão do comportamento das fundações, quanto à sua interação com a estrutura, e comparação com seu comportamento real, obtido da instrumentação. Várias pesquisas de mestrado e doutorado já foram realizadas com a participação da pesquisadora responsável pelo projeto.

A matriz de energia elétrica brasileira é bastante diversificada, onde predomina a geração de energia através de hidrelétricas, seguida pela gerada através combustíveis fósseis e biomassa. Em 4º lugar encontra-se à gerada por energia eólica, uma das energias renováveis com maior aproveitamento, representando mais de 7% da capacidade instalada da matriz elétrica nacional. Este projeto tem o objetivo de analisar o comportamento de fundações de torres de aerogeradores, que transformam energia eólica em energia elétrica. Estas fundações estão submetidas a esforços dinâmicos, induzidos pela força do vento e pelos equipamentos, além de esforços provenientes do peso da estrutura. Serão estudadas fundações em bloco sobre estacas.

A análise numérica de escavações é um grande desafio para os profissionais de engenharia, em razão, principalmente, da necessidade de ferramentas capazes de resolver as inúmeras incertezas dos modelos numéricos e constitutivos, da estratigrafia, a grande influência dos procedimentos executivos, tornando o problema bastante complexo. Os métodos analíticos de projeto costumam ser adotados incorporando-se a experiência de grandes projetistas e instrumentação de casos de obra, sendo muito utilizados na prática. A execução de escavações em áreas urbanas densamente edificadas é prática corrente na engenharia, face à execução de subsolos cada vez mais profundos, extensão das linhas subterrâneas de Metrô e galerias em grandes cidades, entre outras necessidades No projeto de estruturas de contenção enterradas, deve-se atender aos requisitos de estabilidade e limitação dos deslocamentos em níveis aceitáveis, tanto os deslocamentos da parede de contenção quanto aqueles provocados nas estruturas vizinhas

O avanço de ferramentas numéricas permitiu um aumento no uso de modelos matemáticos e computacionais para a reprodução de problemas complexos. O presente projeto de pesquisa tem como objetivo a aplicação de ferramentas de Inteligência Computacional (Lógica Fuzzy, Redes Neurais e Neuro Fuzzy) na solução de problemas de Geotecnia.

Estudo do comportamento de escoras protendidas com cabos. Este tipo de estrutura, já empregado para escoamento de diversos tipos de construções, tem uma gama considerável de aplicaçãoes possíveis e ainda não teve seu comportamento estrutural perfeitamente entendido.

A utilização de perfis tubulares no Brasil tem crescido muito nos últimos anos devido à fabricação destes perfis por empresas existentes no mercado brasileiro. Entretanto, as normas brasileiras que regem seu dimensionamento ainda não se encontram atualizadas, principalmente no que tange ao dimensionamento de ligações de perfis tubulares. Considerando esta perspectiva, este projeto de pesquisa pretende dar continuidade aos trabalhos desenvolvidos até o presente momento através da análise de ligações com perfis tubulares efetuada com base na norma européia, Eurocode 3. Como ferramenta, utiliza-se o Método dos Elementos Finitos através do programa Ansys contemplando uma análise não-linear geométrica e do material.

O foco principal deste projeto de pesquisa está ligado à simulação numérica do comportamento estrutural de elementos estruturais constituídos de aço inoxidável. Dentro deste âmbito, destacam-se os métodos de análise de experimentos e o método dos elementos finitos. Desta forma, podem ser utilizados modelos numéricos, utilizando o programa de elementos finitos ANSYS, de elementos estruturais em aço inoxidável. Para possibilitar uma maior confiabilidade dos resultados, uma calibração das análises numéricas, através de uma comparação com resultados teóricos e experimentais da literatura, deve ser executada. Por fim este projeto de pesquisa considera também a avaliação dos modelos teóricos presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural.

O foco principal deste projeto está ligado a simulação do comportamento estrutural de vigas de aço com aberturas na alma através de modelos numéricos. Dentro deste âmbito, destacam-se os métodos de análise de experimentos, o dos elementos finitos e o de redes neurais. Inicialmente pretende-se simular vigas em aço e mistas com aberturas na alma submetidas a diferentes condições de carregamento calibradas com resultados teóricos e experimentais da literatura. Por fim objetiva-se avaliar os modelos de dimensionamento presentes nas principais normas de dimensionamento estrutural de estruturas de aço e mistas.

Estudo teórico e experimental do comportamento de sistemas estruturais mistos para edificações de modo a feornecer recomendações de análise, projeto e construção, bem como fornecer subsídios para a elaboração de normas de projeto.

A participação em atividades de ensino em graduação constitui importante etapa para formação de novos engenheiros com vocação para desenvolvimento de pesquisa de ponta na área de engenharia.

A atualização de algumas normas de projeto e dimensionamento de estruturas de aço, passou a considerar o comportamento intermediário que a maioria das ligações apresenta, ou seja, semi-rígido, como é o caso do Eurocode 3. Esta regulamentação não considera a presença de esforço axial (tração/compressão) nas ligações, podendo ser utilizada apenas para os casos de ligações submetidas ao corte e/ou ao momento fletor. Apenas uma limitação empírica de 5% da resistência plástica da viga como esforço axial máximo para o qual, os procedimentos disponíveis se mantêm aplicáveis, é imposta, porém, sem nenhum fundamento teórico. Existem alguns tipos de estruturas onde a presença do esforço axial deve ser avaliada, tais como: pórticos de estruturas submetidos a carregamentos horizontais (terremotos ou cargas de vento), especialmente em estruturas não-contraventadas; pórticos irregulares submetidos à cargas gravitacionais ou horizontais, especialmente em pavimentos incompletos; ligações de pórticos de galpões onde a inclinação das vigas gera esforços axiais significantes nas ligações. Este projeto de pesquisa tem como principal objetivo investigar a influência do esforço normal no comportamento global de ligações semi-rígidas.

Estudo experimental e numárico do comportamento até a ruína de ligações viga-coluna de estruturas de aço com vistas a propor recomendações de análise e verificação da resistência dos elementos de ligação.

A utilização de perfis tubulares será objeto de estudo do presente projeto de pesquisa tendo em vista que a utilização destes tem crescido muito nos últimos anos no Brasil país devido ao aumento de sua oferta no mercado.

No Brasil, existem muitas edificações históricas, sendo algumas delas, com alguns séculos de idade. Estas construções necessitam de manutenção constante e em alguns casos, de grandes reformas, tanto para a continuação de seu uso, quanto para a modificação da finalidade para a qual a edificação foi inicialmente planejada. Algumas dessas edificações são feitas de materiais que não mais existem ou que não são usuais nos dias de hoje. Este fato demanda que seja feita uma análise correta do material usado na obra, para se poder tomar a melhor decisão no que se refere aos projetos arquitetônico e estrutural. Desta forma este projeto de pesquisa, tem como principal objetivo, avaliar as alternativas existentes para se proceder uma recuperação estrutural, principalmente em construções antigas e/ou históricas.

Aplicação de técnicas de otimização no dimensionamento de elementos estruturais, na determinação da forma de estruturas e na topologia estrutural, tanto no regime estático como no dinâmico.

Aplicação de técnicas de otimização global, baseadas em métodos determinísticos ou estocásticos, como os Algoritmos Genéticos e o Recozimento Simulado, na solução de problemas inversos em estruturas, como a determinação de parâmetros em modelos estruturais e a detecção de danos em estruturas baseada na resposta da mesma a solicitações externas, tanto estáticas como dinâmicas.