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MIEC – MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2017/2018 PROPOSTA DE TEMAS PARA DISSERTAÇÃO

RAMO DE ESPECIALIZAÇÃO/ ÁREA CIENTÍFICA: ESTRUTURAS

CÓDIGO EST01

TEMA ESTUDO DA ESTABILIDADE DE UM MONUMENTO EM BETAO ARMADO

AMBIENTE

EMPRESARIAL ---

ORIENTADOR Prof. Álvaro F. M. Azevedo

COORIENTADOR ---

ARGUENTE (a designar)

TIPO Projeto

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Pretende-se o desenvolvimento um modelo para análise por elementos finitos de um monumento ao Infante D. Henrique (projeto "Mar Novo") que foi alvo de um estudo nos anos 50 do seculo XX. Deve ser tida em particular consideração a ação do vento e a ação sísmica. Pretende-se o dimensionamento das armaduras da superestrutura e o projeto das fundações do monumento. Uma vez que foi realizado nos anos 50 um estudo experimental baseado num modelo físico, deve ser efetuada uma comparação entre as técnicas de projeto atuais e as de há 60 anos. A localização prevista para o monumento é a ponta de Sagres, no Sudoeste de Portugal.

GRAU DE DIFICULDADE Elevado

PALAVRAS-CHAVE Monumento ao Infante D. Henrique, Projeto Mar Novo, Betão Armado

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 1 mês;

Análises – 1 mês;

Projeto das fundações – 1 mês;

Comparação com as técnicas de projeto dos anos 50 – 1 mês;

Redação da dissertação – 1 mês.

RECURSOS Bibliografia; programa de elementos finitos; computador pessoal.

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos relativos à utilização de um programa de elementos finitos.

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CÓDIGO EST02

TEMA OTIMIZAÇÃO EM PROBLEMAS DE ENGENHARIA CIVIL

AMBIENTE

EMPRESARIAL ---


COORIENTADOR ---


TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Aplicação de técnicas de otimização a problemas de dimensionamento de estruturas de edifícios e pontes. Casos simples de equilíbrio, estruturas articuladas e estruturas reticuladas hiperestáticas. Minimização de custos.


PALAVRAS-CHAVE Otimização de Estruturas, Minimização de Custos

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES


Desenvolvimento dos modelos – 2 meses;

Aplicação a casos práticos – 1 mês;


RECURSOS Bibliografia; MATLAB; EXCEL; computador pessoal.

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos de MATLAB e/ou EXCEL.

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CÓDIGO EST03

TEMA LIGAÇÕES ESTRUTURAIS

AMBIENTE

EMPRESARIAL ---


COORIENTADOR ---


TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Análises estáticas e dinâmicas dos seguintes tipos de ligações estruturais: aparelhos de apoio de pontes; juntas de dilatação; dispositivos antissísmicos; ligações sujeitas a cargas concentradas elevadas; ligações coladas; ligações entre estruturas de características distintas; ligação entre uma estrutura e o respetivo reforço; ligações entre componentes pré-fabricados.


PALAVRAS-CHAVE Ligações Estruturais, Análise de Ligações

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES


Estudo de diferentes tipos de ligações – 1 mês;

Análises estáticas – 1 mês;

Análises dinâmicas – 1 mês;


RECURSOS Bibliografia; programa de elementos finitos; computador pessoal.

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos relativos à utilização de um programa de elementos finitos.

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CÓDIGO EST04

TEMA Caracterização experimental do comportamento cíclico para fora-do-plano de paredes de alvenaria de enchimento à escala real

ORIENTADOR António Arêde

COORIENTADOR Hugo Rodrigues (Prof. Doutor) e André Furtado (CV aprovado anteriormente)

ARGUENTE Humberto Varum (proposta sem compromisso assumido)

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Estudo de estratégias de reforço de paredes de enchimento sob ações para fora-do-plano;

Caracterização mecânica de muretes de alvenaria com reboco;

Avaliação da influência do reboco na resposta para fora-do-plano de uma parede de enchimento construída para o efeito;

Avaliação experimental da eficiência de uma solução de reforço desenvolvida em trabalhos anteriores, aplicada numa parede de enchimento construída para o efeito;

Processamento, análise e comparação dos resultados dos ensaios com outros anteriores.

GRAU DE DIFICULDADE Médio a Elevado

PALAVRAS-CHAVE Ensaios experimentais; Alvenaria de enchimento de tijolo; Caracterização da resposta cíclica para fora-do-plano; Reforço sísmico de paredes de enchimento.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão da bibliografia – 0.5 mês;

Construção dos provetes – 1.5 meses;

Ensaios experimentais – 1.0 mês;

Redação – 0.5 mês.

RECURSOS Bibliografia; laboratório; modelos físicos já existentes e outros a construir

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos de betão armado, dinâmica de estruturas e engenharia sísmica

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CÓDIGO EST05

TEMA Caraterização mecânica experimental in-situ de paredes de alvenaria de pedra de edifícios tradicionais do Porto. Aplicação à reabilitação de um caso de estudo


COORIENTADOR Rui Silva (Doutoramento/Inscrição definitiva) e Esmeralda Paupério (CV aprovado anteriormente)

ARGUENTE João Miranda Guedes (proposta sem compromisso assumido)

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Levantamento geométrico e parametrização da estrutura portante do caso de estudo;

Mapeamento dos danos existentes no caso de estudo;

Realização de ensaios não destrutivos e semi-destrutivos de caraterização material e estrutural.

Elaboração de um modelo numérico de análise estrutural para apoio à opção de reabilitação.


PALAVRAS-CHAVE Alvenaria de pedra; Caracterização mecânica e de danos; Ensaios de campo; Modelação numérica; Reabilitação.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão bibliográfica sobre comportamento de paredes de alvenaria de pedra – 0.5 mês

Visitas ao local do caso de estudo para levantamento geométrico, mapeamento de danos, realização dos ensaios e tratamento dos dados – 1.0 mês;

Modelação numérica e análise de resultados – 1.0 mês;

Redação – 0.5 mês.

RECURSOS Bibliografia técnica e científica; Software de modelação; Equipamento de ensaio; Acesso ao edifício objecto de estudo.

PRÉ-REQUISITOS Apetência para trabalhos experimentais e modelações numéricas.

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CÓDIGO EST06

TEMA Caracterização experimental e modelação numérica de uma ponte de alvenaria de pedra


COORIENTADOR Cristina Costa (Prof. Doutora) e Rúben Silva

ARGUENTE Daniel Oliveira (Prof. Doutor)_ (proposta sem compromisso assumido)

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Recolha de informação bibliográfica sobre ensaios experimentais in situ para caracterização estrutural e dos materiais constituintes de pontes de alvenaria de pedra;

Preparação e acompanhamento de uma campanha experimental num caso de estudo previamente selecionado;

Aplicação de diferentes técnicas de ensaio à caraterização de materiais da ponte caso de estudo;

Calibração de modelo numérico da ponte analisada com base nos resultados experimentais;


PALAVRAS-CHAVE Pontes de alvenaria de pedra; Caracterização experimental; Modelação numérica

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Estudo das técnicas de ensaio e definição de diferentes zonas a ensaiar – 0,5 mês;

Preparação e realização dos ensaios – 1.0 mês;

Análise, processamento dos dados e calibração de modelo numérico – 1.0 mês;

Redação – 0.5 mês;

RECURSOS Bibliografia técnica e científica; Equipamento de ensaio; Normas e guias operativos dos ensaios; Acesso à ponte objeto de estudo;

PRÉ-REQUISITOS Apetência para trabalhos experimentais.

7 MIEC – MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2017/2018 PROPOSTA DE TEMAS PARA DISSERTAÇÃO


CÓDIGO EST07

TEMA ANÁLISE DINÂMICA EXPERIMENTAL DO COMPORTAMENTO DE UMA ESTRUTURA TRIDIMENSIONAL DE MÉDIA DIMENSÃO EM PLATAFORMA VIBRATÓRIA

AMBIENTE

EMPRESARIAL

ORIENTADOR Carlos Moutinho

COORIENTADOR Prof.Álvaro Cunha

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Recentemente foi instalada no laboratório de Estruturas uma plataforma vibratória com dimensão em planta de 3 x 3 m2 destinada à realização de ensaios dinâmicos de modelos físicos, tais como modelos reduzidos de estruturas de Engenharia Civil, possibilitando a aplicação de diversos tipos de ações basais, como por exemplo ações sísmicas e harmónicas. Simultaneamente foi também contruído um pórtico metálico tridimensional suportando lajes em betão armado, representando a estrutura de um edifício, o qual foi projetado numa anterior dissertação de mestrado integrado.

Neste contexto, os objetivos desta tese são:

- Realizar ensaios de identificação dinâmica dos parâmetros modais da estrutura tridimensional e comparar os valores das frequências naturais e respetivos modos de vibração com os previstos numericamente;

- Simular a aplicação de diversas ações basais, como sejam ações harmónicas e ações sísmicas geradas artificialmente ou baseadas em sismos reais;

- Submeter experimentalmente a estrutura a essas ações por intermédio da plataforma vibratória e realizar estudos comparativos das respostas numéricas e experimentais no domínio do tempo e da frequência;

- Verificar o desempenho da plataforma vibratória em aplicar com rigor as ações basais pretendidas.


PALAVRAS-CHAVE Dinâmica de Estruturas; Ensaios experimentais; Plataforma vibratória; Modelos físicos.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa bibliográfica – 2 semanas;

Ensaios de identificação de parâmetros dinâmicos – 1 semana;

Análise e sistematização dos resultados – 2 semanas;

Simulação numérica da aplicação de diversas ações basais – 1 mês;

Realização de ensaios experimentais com ações basais – 1 semana;

Análise dos resultados e elaboração de estudos paramétricos – 2 semanas

Escrita da dissertação – 1 mês.

RECURSOS Meios experimentais do Vibest

PRÉ-REQUISITOS Domínio da dinâmica de estruturas; Domínio de software de análise dinâmica (ainda a decidir qual); Conhecimentos de Matlab e excel.

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MIEC – MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2017/2018 PROPOSTA DE TEMAS PARA PROJECTO E INVESTIGAÇÃO


CÓDIGO EST08

TEMA ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DINÂMICO DE UM GERADOR EÓLICO

ORIENTADOR Filipe Magalhães

CO-ORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJECTIVOS

No presente trabalho pretende-se analisar o comportamento dinâmico de um gerador eólico, com cerca de 80m de altura, com base na recolha de dados experimentais e na realização de modelos numéricos.

Os principais objetivos do trabalho são:

- familiarização com o funcionamento dos gerados eólicos e seu comportamento estrutural;

- aquisição de conhecimentos sobre metodologias de ensaio e monitorização dinâmica de estruturas;

- exploração de software de modelação avançada para análise do comportamento dinâmico de geradores eólicos;

- modelação do comportamento do gerador para diferentes condições de operação e confrontação com dados experimentais.


PALAVRAS-CHAVE Geradores eólicos, análise de dados experimentais, modelação numérica.

PLANEAMENTO DE

ACTIVIDADES

Estudo do funcionamento dos geradores eólicos – 1 mês;

Estudo de técnicas experimentais e realização de trabalho de campo – 1 mês;

Modelação numérica – 2 meses;

Redacção – 1 mês

RECURSOS Bibliografia, software de cálculo estrutural, dados experimentais.

Laboratório de Vibrações e Monitorização de Estruturas (www.fe.up.pt/vibest).

PRE-REQUISITOS Aptidão para modelação numérica, bons conhecimentos de dinâmica.

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CÓDIGO EST09

TEMA Modelação numérica de pilares e estruturas de betão armado reforçadas para ações sísmicas.

ORIENTADOR Humberto Varum

COORIENTADOR José Melo (Doutor)

ARGUENTE Hugo Rodrigues (Prof. Doutor)_(Proposta sem compromisso necessário)

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Calibração de modelos numéricos, com base em resultados experimentais, para a simulação do comportamento cíclico de pilares de betão armado (reforçados e não reforçados).

Aplicação dos modelos calibrados na simulação do comportamento da estrutura de um edifício de betão armado.

Análise custo/benefício das soluções de reforço estudadas.


PALAVRAS-CHAVE Estruturas de betão armado; Pilares; Comportamento sísmico; Reforço.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão da bibliografia – 2 semanas;

Estudo do software – 2 semanas;

Calibração de modelos; análises paramétricas e processamento dos resultados – 10 semanas;

Redação da dissertação – 2 semanas.

RECURSOS Bibliografia técnica e científica; Software de modelação; Resultados experimentais.

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos de betão armado, dinâmica de estruturas e engenharia sísmica.

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Tese a desenvolver no 2º Semestre em ambiente empresarial na empresa Hilti Portugal.

CÓDIGO EST10

TEMA Avaliação do desempenho de ancoragens para reabilitação e desenvolvimento de recomendações na sua integração em ambiente BIM.

ORIENTADOR Humberto Varum

COORIENTADOR Gonçalo Dias Carvalho (Hilti)_Aguarda CV

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Levantamento da regulamentação em vigor sobre ancoragens.

Realização de ensaios de carga em obra.

Caso de estudo: verificação das ancoragens com base nas indicações em diferentes regulamentos e recomendações.

Análise crítica dos resultados e comparação dos diferentes métodos em função dos materiais encontrados na construção existente em Portugal.

Contribuição para a integração em BIM do projeto de ancoragens.


PALAVRAS-CHAVE Ancoragens; Reabilitação; Regulamentação; BIM.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão da bibliografia e regulamentação – 3 semanas;

Preparação e realização de ensaios em obra – 4 semanas;

Análise do caso de estudo – 4 semanas;

Integração em BIM – 3 semanas;


RECURSOS Bibliografia técnica e científica; Modelos físicos em obra; Caso de estudo.

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos de análises de estruturas, dinâmica de estruturas e engenharia sísmica.


RAMO DE ESPECIALIZAÇÃO/ ÁREA CIENTÍFICA:

CÓDIGO EST11

TEMA UM PROGRAMA DE ELEMENTOS FINITOS EM AMBIENTE ABERTO

AMBIENTE

EMPRESARIAL

ORIENTADOR João Manuel Pires Macedo

COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Criação de um ambiente de desenvolvimento aberto de um programa de elementos finitos, usando o que de mais avançado existe na actualidade para a gestão de contribuições dos vários elementos que se pretendam envolver no projecto.

Isso vai permitir que alunos de estruturas tenham uma base aberta, de onde podem partir, desenvolvendo funcionalidades que poderão vir a ser integradas na estrutura original, aumentando assim as funcionalidades do referido programa.

Nesta tese, pretende-se criar apenas essa plataforma e estudar o modo como se irá estruturar a mesma de modo que a chegada de novas contribuições, nela entrem dum modo natural. O nível de abstração tem que ter já o necessário para que a solução possa ser integrada com outros sistemas abertos tanto no que diz respeito à entrada de dados como na apresentação de resultados.


PALAVRAS-CHAVE Ambiente aberto, elementos finitos

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa associadas à soluções abertas de programas de elementos finitos e plataformas facilitadoras para a criação de ambientes abertos de desenvolvimento – 4 semanas;

Criação da estrutura aberta e programa de elementos na sua expressão mais básica – 16 semanas;

Redação da dissertação – 3 semanas. RECURSOS Fundamentalmente web e

PRÉ-REQUISITOS Bom domínio de uma linguagem (preferencialmente Python), e curiosidade pelos sistemas abertos (open source)

GRAU DE DIFICULDADE Médio

PALAVRAS-CHAVE Reabilitação, edifícios antigos, estrutura de madeira

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa sobre madeira: comportamento, dimensionamento e soluções - 1 mês;

Tratamento da informação recolhida, simulação e tratamento dos resultados - 2 meses;

Redacção - 1 mês.

RECURSOS Programas numéricos de análise estrutural: SAP, ROBOT…

PRÉ-REQUISITOS



CÓDIGO EST12

TEMA APLICAÇÃO DE AÇOS DE ALTA RESISTÊNCIA EM ESTRUTURAS ESPECIAIS – APLICAÇÃO A UM CASO DE ESTUDO

AMBIENTE

EMPRESARIAL BYSTEEL

ORIENTADOR José Miguel Castro

COORIENTADOR Engº. João Marques (Bysteel)_CV em anexo

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

A exigência técnica crescente em estruturas metálicas, a otimização estrutural como pressuposto para garantir a majoração dos espaços disponíveis e a esbelteza pretendida pela imagem arquitetónica, são argumentos que justificam por si só o estudo de soluções com aços de alta resistência.

A aplicação deste tipo de aços em estruturas especiais, em particular estruturas realizadas com perfis reconstituídos soldados (PRS) sujeitos a elevados esforços, implicando por isso recurso a chapas de elevada espessura, deve ser avaliada, quer em termos de controlo do dimensionamento, quer ao nível do impacto económico em todo o processo de produção, transporte e montagem.

Propõe-se assim um estudo de um elemento estrutural de transferência de carga de um edifício de oito pisos, já executado em aço S355 e com chapas de 100mm de espessura. Neste estudo pretende-se analisar o referido elemento com aços das classes S460, S690 e histar, assim como as soldaduras necessárias para a sua materialização. Com base nos resultados obtidos realizar-se-á um estudo económico do processo no qual se pretende identificar as principais variáveis para uma posterior parametrização.

GRAU DE DIFICULDADE Elevado.

PALAVRAS-CHAVE Aços de alta resistência, perfis reconstituídos soldados, otimização estrutural.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Estado da arte | recolha de elementos – 4 semanas;

Trabalho numérico – 10 semanas;

Análise económica e parametrização – 6 semanas;


RECURSOS Artigos científicos, Regulamentos, Programa de elementos finitos (Robot, ABAQUS, ANSYS, etc.).

PRÉ-REQUISITOS Domínio de conceitos de análise estrutural e de dimensionamento de estruturas metálicas.



CÓDIGO EST13

TEMA ANÁLISE À FADIGA DE UMA PLATAFORMA OFFSHORE TIPO JACKET BASEADA EM ABORDAGENS LOCAIS / FATIGUE ANALYSIS OF A JACKET-TYPE OFFSHORE PLATFORM BASED ON LOCAL APPROACHES

ORIENTADOR Doutor José António Fonseca de Oliveira Correia

COORIENTADOR Professor Doutor José Miguel de Freitas Castro

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

The fatigue design of offshore steel structures is made using the DNVGL-RP-0005:2014-06 standard that supersedes the DNV-RP-C203 standard (in October 2012). The fatigue analysis is required for the offshore steel structures used in exploration and production of oil and gas began in the Gulf of Mexico North Sea in the 1930’s and later started in the North Sea in the 1960’s. All offshore structures are subjected to permanent loads, and hydrostatic pressures as well as wave, current, and wind loads. However, the main challenge is associated with sea loads, which are commonly the dominant load. Typical sea environments in different geographical regions are indicated by the 100-year wave height, surface current velocity, and wind speed. The main problems with the deterministic method are related first to the fact not all waves have the same period and second because assuming all waves are regular does not take into account the stochastic nature of the marine environment. Because of this it has become common practice to perform spectral fatigue analyses instead of deterministic ones. There are basically two wave spectra that are commonly used in the offshore engineering market: the Pierson Moskovitz, also known in a general form called the ISSC spectrum and the JONSWAP spectrum, which was developed specifically for the North Sea in joint industry study.

Fatigue strength is commonly described by S-N curves that have been obtained by laboratory experiments.

In this study, a fatigue analysis of a jacket-type offshore platform based on multiaxial fatigue damage parameters used in local approaches is proposed.

The multiaxial fatigue criterion can give us a fatigue damage measurement, which can be used to evaluate fatigue life. So, small-scale and full-scale details tests subjected to a multiaxial stress state will be conducted to validate multiaxial fatigue models which have not been conveniently explored for structural details. The experimental program will be conducted using current structural steels.


PALAVRAS-CHAVE Offshore Structures; Fatigue

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES


Simulação – 2 meses;

Tratamento de Resultados – 1 mês;

Redação – 1 mês.

RECURSOS

PRÉ-REQUISITOS (Conhecimentos específicos prévios…)



CÓDIGO EST14

TEMA ANÁLISE DO COMPORTAMENTO ESTRUTURAL DA PONTE DO PINHÃO SOBRE O RIO DOURO

AMBIENTE

EMPRESARIAL (-)

ORIENTADOR Mário Pimentel

COORIENTADOR (-)

ARGUENTE A definir posteriormente

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

A ponte do Pinhão sobre o rio Douro é uma ponte metálica do tipo bowstring, aberta ao tráfego em 1906 e constituída por 3 tramos de 69m de vão. Esta ponte está equipada com um sistema de monitorização contínua que, para além de acompanhar a resposta da estrutura face às variações de temperatura, regista as linhas de influência aquando da passagem de veículos pesados, permitindo inclusivamente efetuar a pesagem de veículos em movimento. A ponte foi reabilitada em 2006, tendo o reforço sido concebido com vista à classificação da ponte como sendo da classe 2, existindo para o efeito sinalização vertical que restringe a passagem de tráfego com peso superior a 30 toneladas. O histórico de dados recolhidos pelo sistema de monitorização permite verificar que este limite não é respeitado sem que no entanto tenham sido detetadas até à data anomalias relevantes no comportamento da estrutura. Os trabalhos a desenvolver constam nas seguintes tarefas:

- Modelação rigorosa da ponte utilizando o sofware DIANA e tendo por base os dados constantes do projeto de reabilitação e reforço.;

- Verificação de segurança da ponte com base no modelo desenvolvido e na utilização de modelos de carga regulamentares;

- Avaliação dos níveis de tensão induzidos nos elementos críticos aquando da passagem de tráfego pesado e determinação do nível de fiabilidade da ponte para o atual cenário de tráfego.


PALAVRAS-CHAVE Pontes metálicas, verificação de segurança, modelação computacional, monitorização de estruturas

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa e familiarização com o software DIANA – 0.5 meses;

Estudo do projeto de reabilitação e reforço /desenvolvimento e calibração do modelo numérico da ponte – 1.5 mês

Análises e verificação de segurança– 1.5 meses;

Redação – 0.5 meses.)

RECURSOS Computador pessoal

Software DIANA (gentilmente disponibilizado pelo CONSTRUCT/LABEST durante o período da dissertação)

PRÉ-REQUISITOS Aproveitamento nas disciplinas de Estruturas Metálicas e Mistas e Análise Avançada de Estruturas



CÓDIGO EST15

TEMA DIMENSIONAMENTO DE ELEMENTOS EM BETÃO ESTRUTURAL COM BASE EM MODELOS DE CAMPOS DE TENSÕES

AMBIENTE

EMPRESARIAL (-)

ORIENTADOR Mário Pimentel

COORIENTADOR (-)

ARGUENTE A definir posteriormente

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Os modelos de campos de tensões são uma ferramenta poderosa para a análise e dimensionamento de elementos em betão estrutural. Baseados no teorema da região inferior da teoria da plasticidade, estes modelos fornecem a base teórica a muitas das disposições regulamentares utilizadas na prática corrente de dimensionamento.

Os modelos de campos de tensões podem ser estabelecidos analiticamente considerado leis rígido-plásticas para os materiais ou por via numérica utilizando para o efeito modelos de elementos finitos com leis constitutivas elasto-plásticas. Estes últimos podem ser especialmente adequados na verificação de segurança de estruturas existentes nas quais seja necessário um maior rigor na análise.

Após uma revisão da bibliografia relacionada com os modelos de campos de tensões e com a análise limite aplicada a elementos de betão estrutural, estes modelos serão aplicados no dimensionamento/verificação de segurança de vários elementos em betão armado e/u pré-esforçado contendo regiões de descontinuidade, tais como vigas parede, diafragmas de pontes, zonas de apoio de vigas, paredes resistentes, zonas de ancoragem de cabos de pré-esforço, etc.


PALAVRAS-CHAVE Betão estrutural; Análise limite; Modelos de campos de tensões; Modelos de escorras e tirantes; Modelação computacional, Análise não linear de estruturas

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 0.5 meses;

Familiarização com o software DIANA – 0.5 meses;

Aplicações – 2 meses;

Redação – 0.5 meses.)

RECURSOS Computador pessoal

Software DIANA (gentilmente disponibilizado pelo CONSTRUCT/LABEST durante o período da dissertação)

PRÉ-REQUISITOS Aproveitamento nas disciplinas de Estruturas de Betão 1, Estruturas de Betão 2 e Estruturas Pré-esforçadas

Compreensão de Inglês escrito;

16 MIEC – MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2017/2018 PROPOSTA DE TEMAS PARA PROJECTO E INVESTIGAÇÃO


CÓDIGO EST016

TEMA MODELAÇÃO DE PONTES DO TIPO STRESS RIBBON USANDO O SOFTWARE EVOLUTION

ORIENTADOR Miguel Ferraz

CO-ORIENTADOR Renato Bastos (Adão da Fonseca, Engenheiros Consultores) (CV aprovado anteriormente)

ARGUENTE

TIPO Projeto

DESCRIÇÃO DE

OBJECTIVOS

As pontes do tipo Stress Ribbon são pontes de elevada esbelteza e flexibilidade, cujo comportamento é muito influenciado pelo processo construtivo, pelo comportamento diferido dos materiais e por non-linearidades geométricas.

O Software Evolution é um software de análise estrutural desenvolvido na FEUP que permite a modelação do faseamento construtivo e de não-linearidades geométricas. Durante a realização deste trabalho serão cobertos os seguintes objetivos:

- estudo das pontes do tipo Stress ribbon e do seu funcionamento estrutural;

- familiarização com software para modelação de estrutural evolutivas;

- modelação de tipologias alternativas de pontes do tipo stress-ribbon;

- interpretação do comportamento estrutural destas pontes, ficando a dominar os parâmetros mais relevantes para o seu dimensionamento.

O trabalho será realizado em estreita colaboração com o gabinete de projetos ADF (http://www.adfconsultores.com).

GRAU DE DIFICULDADE Alto

PALAVRAS-CHAVE Pontes stress-ribbon, modelos numéricos, estruturas evolutivas, não linearidades geométricas.

PLANEAMENTO DE

ACTIVIDADES

Estado da arte sobre pontes Stress Ribbon – 0,5 meses;

Exploração de software Evolution – 1 mês;

Trabalho de modelação de pontes e análise de resultados – 2 meses;

Finalização da redação – 0,5 meses.

RECURSOS Aceso ao projeto de algumas obras de arte, bibliografia, programa de elementos finitos.

PRE-REQUISITOS Aptidão para a modelação numérica de estruturas.

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CÓDIGO EST17

TEMA ESTUDO DO COMPORTAMENTO SÍSMICO DE EDIFÍCIOS CORRENTES DE BETÃO ARMADO COM LAJES FUNGIFORMES E NÚCLEOS DE CONTRAVENTAMENTO

AMBIENTE

EMPRESARIAL

ORIENTADOR Nelson Vila Pouca

COORIENTADOR Prof. Mário Pimentel

ARGUENTE A designar

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Atualmente são adotadas com muita frequência soluções estruturais para edifícios de média altura que integram pavimentos constituídos por lajes fungiformes e contraventamentos realizados por paredes e núcleos de betão armado. No projeto deste tipo de edifícios identificam-se algumas dificuldades no que respeita ao dimensionamento sísmico, não dando o Eurocódigo 8 ainda resposta a muitas destas dificuldades. Neste enquadramento, pretende-se com este trabalho dar um contributo relativamente ao dimensionamento sísmico deste tipo de edifícios.

O objetivo principal do trabalho centra-se no estudo do comportamento sísmico de edifícios correntes de betão armado com soluções de lajes fungiforme e núcleos de contraventamento.

Neste estudo pretende-se apontar metodologias para o dimensionamento sísmico deste tipo de edifícios procedendo-se ao estudo do seu desempenho sísmico envolvendo não só análises elásticas mas também análises que incluam o comportamento não linear material. Para este fim será utilizado o programas de cálculo SAP2000 (correntemente utilizado em projeto) e o programa SeimoStruct.

Será dada especial atenção aos aspetos relacionados com o corte, envolvendo a pesquisa dos mais recentes trabalhos de investigação relacionados com o punçoamento.

GRAU DE DIFICULDADE (Elevado)

PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

(Pesquisa – 3 semanas;

Desenvolvimento do trabalho – 10 semanas;

Redação – 3 semanas.)

RECURSOS Documentação científica, Programas de análise estrutural. Regulamentação.

PRÉ-REQUISITOS Conclusão das UCs: Estruturas de Betão e Dinâmica



CÓDIGO EST18

TEMA CÁLCULO SISMICO NA FASE CONSTRUTIVA DE PONTES – CASO DE ESTUDO BASEADO NA CONSTRUÇÃO DE TABULEIROS IN SITU, VÃO A VÃO

AMBIENTE

EMPRESARIAL BERD - SA

ORIENTADOR Pedro Álvares Ribeiro do Carmo Pacheco

COORIENTADOR Gilberto Castro Alves (CV aprovado anteriormente)/ André Resende

ARGUENTE

TIPO Projeto (fase intercalar de Projeto)

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Estudo de ações sísmicas na fase construtiva de Pontes

Quantificação de ações sísmicas na fase construtiva de Pontes

Estudo de um modelo de cálculo com interação Ponte-Cimbre

Quantificação de esforços sísmicos durante a fase construtiva no caso de 3 Obras concretas

Comparação de Resultados

GRAU DE DIFICULDADE Médio/Elevado

PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

(Pesquisa – 1 meses;

Análise numérica – 1 meses;

Tratamento dos dados – 1 meses;

Redação – 1 meses.)

RECURSOS SAP 2000 , Autodesk Robot , Autocad

PRÉ-REQUISITOS Resistência dos Materiais, Teoria das Estruturas, Estrutura de Betão Pré-Esforçado Análise Dinâmica

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CÓDIGO EST19

TEMA COMPORTAMENTO À FADIGA DE UM AÇO PUDELADO DA PONTE EIFFEL SOB CONDIÇÕES DE CARREGAMENTO MULTIAXIAL / FATIGUE BEHAVIOUR OF A PUDDLED STEEL FROM THE EIFFEL BRIDGE UNDER MULTIAXIAL LOADING CONDITIONS

ORIENTADOR Professor Doutor Rui Artur Bártolo Calçada

COORIENTADOR Doutor José António Fonseca de Oliveira Correia

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Em Portugal, à semelhança do que se passa no resto da Europa e América do Norte, existe um grande número de pontes metálicas antigas que requerem operações de manutenção e reabilitação. Estas pontes foram projetadas para condições de tráfego desajustadas das condições atuais. A substituição, num curto prazo, destas infraestruturas por novas é extremamente dispendiosa dado o seu elevado número. Os estudos conducentes à manutenção e reabilitação devem basear-se em propriedades dos materiais tão próximas quanto possíveis dos materiais reais existentes nas pontes. A avaliação da vida residual destas estruturas torna-se necessário e fundamental, uma vez que o prolongamento da vida útil é necessário e urgente. Estas estruturas estão sujeitas a condições de carregamento complexas, pelo que o estudo do comportamento à fadiga multiaxial como critérios de iniciação e propagação é de elevada importância. Assim, pelo exposto, tanto a iniciação e propagação de fendas de fadiga sob carregamentos multiaxiais para o material de ferro pudelado da Ponte Eiffel (Viana do Castelo) é proposta neste trabalho. Os resultados serão importantes para futuras avaliações da vida residual de estruturas de pontes metálicas antigas.


PALAVRAS-CHAVE Fatigue; Fracture Mechanics; Multiaxial Criteria; Ancient Steels; Old Steel Bridges.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES


Simulação – 2 meses;

Tratamento de Resultados – 1 mês;

Redação – 1 mês.

RECURSOS

PRÉ-REQUISITOS (Conhecimentos específicos prévios…)

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CÓDIGO EST20

TEMA ANÁLISE DA ESTABILIDADE DA VIA NUM VIADUTO FERROVIÁRIO PARA TRÁFEGO DE COMBOIOS DE ALTA VELOCIDADE

ORIENTADOR Rui Calçada

COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Neste trabalho pretende-se avaliar a estabilidade da via férrea no viaduto de acesso à nova ponte ferroviária sobre o Rio Sado. A modelação numérica do viaduto é realizada através do programa ANSYS. O modelo numérico é calibrado com base numa campanha de monitorização envolvendo medições de acelerações do tabuleiro. A resposta dinâmica da estrutura é obtida para a passagem de comboios de alta velocidade. A estabilidade da via é avaliada tendo em conta a distribuição espacial dos valores de pico da aceleração do tabuleiro e a gama de frequências consideradas na análise dinâmica. Especial atenção é dada à avaliação da resposta dinâmica em situações de ressonância da estrutura. O trabalho enquadra-se no Programa de inovação 3 – Demonstrador Tecnológico TD3.5 Pontes e Túneis – da Iniciativa Tecnológica Conjunta Shift2Rail (www.shift2rail.org)


PALAVRAS-CHAVE Estabilidade da via; viaduto ferroviário; tabuleiro misto aço-betão; análise experimental e numérica; comboios de alta velocidade; efeitos ressonantes.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão bibliográfica – 2 semanas

Estudo do modelo numérico do viaduto e de uma ferramenta para a análise dinâmica – 2 semanas

Validação experimental do modelo numérico – 2 semanas

Simulação numérica da resposta dinâmica do viaduto para tráfego de comboios de alta velocidade. – 2 semanas

Análise da estabilidade da via e realização de estudos paramétricos – 1 mês

Redação da dissertação – 1 mês

RECURSOS Programa de análise numérica ANSYS disponível no DEC

PRÉ-REQUISITOS



CÓDIGO EST21

TEMA CARACTERIZAÇÃO DE PATOLOGIAS ESTRUTURAIS DE POSTES DE ALTA TENSÃO E TORRES METÁLICAS

ORIENTADOR Rui Carneiro de Barros

COORIENTADOR Manuel Braz César (Doutor)

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE OBJETIVOS

O presente projecto tem como objectivo a caracterização e classificação de patologias em postes de alta tensão e torres metálicas de forma a apresentar soluções tipificadas para a reabilitação e/ou reforço deste tipo de sistemas estruturais.

Numa primeira fase será realizada uma pesquisa bibliográfica que permita enquadrar o tema em estudo e serão sistematizados os procedimentos a utilizar para caracterização e classificação genérica das patologias típicas de mastros, torres e postes constituídos por elementos metálicos. Com base na informação existente será proposto um modelo de relatório de inspecção para caracterização e classificação de patologias estruturais neste tipo de sistemas. De seguida será realizado um levantamento de patologias em estruturas existentes. Para este efeito, serão realizadas visitas de campo e/ou visitas de estudo a diversas de postes de alta tensão e/ou torres metálicas, consideradas de interesse para este trabalho, para caracterização e identificação de eventuais patologias estruturais. Com base neste trabalho serão realizados relatórios de inspecção incluindo um levantamento fotográfico do existente. Pretende-se ainda realizar ensaios experimentais para caracterização das propriedades dinâmicas dos sistemas estruturais em estudo. Esta caracterização poderá ser efectuada com o recurso a ensaios dinâmicos com contacto (martelo de impacto para excitação da estrutura e medição directa da resposta com o recurso a acelerómetros) ou sem contacto (equipamento de interferometria laser ou Geo-Radar). Os dados dos ensaios experimentais serão utilizados para a validação e calibração dos modelos numéricos.

Na fase seguinte serão realizados modelos numéricos para simular o comportamento de um poste existente de alta tensão (ou torre metálica). Nestes modelos serão introduzidas variações nas características dos elementos resistentes de forma a simular eventuais patologias estruturais. Finalmente serão propostas soluções de reabilitação e/ou reforço estrutural para garantir o correcto funcionamento da estrutura em estudo. Estas soluções serão incluídas num modelo de relatório de intervenção estrutural, articulado com o relatório de inspecção definido para a caracterização e classificação de patologias, de forma a definir estratégias de intervenção para cada tipo de patologia.

Na fase final da tese serão discutidos os resultados obtidos e apresentadas as principais conclusões deste trabalho. Serão ainda propostas linhas futuras de investigação para a continuidade deste estudo.


PALAVRAS-CHAVE Patologias, Avaliação estrutural, Postes metálicos, Torres metálicas, Reabilitação e reforço

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

O projeto será realizado em seis fases: Fase 1 – Elaboração do Estado de arte (1 mês); Fase 2 – Levantamento de patologias em postes e torres metálicas existentes (2 meses); Fase 3 – Caracterização e classificação de patologias estruturais (1 mês); Fase 4 – Elaboração de modelos numéricos (2 mês); Fase 5 – Propostas de reabilitação e reforço estrutural (2 meses); Fase 6 – Escrita do relatório final. (Ao longo de todo o período).

RECURSOS Camara fotográfica, GPS, Computador com software de cálculo e/ou programação (e.g., SAP2000, Robot Millennium, ANSYS, MATLAB, Octave, etc.)

PRÉ-REQUISITOS Ter frequentado a UC de Dinâmica de Estruturas. Conhecimentos básicos de programação.



CÓDIGO EST22

TEMA IMPLEMENTAÇÃO DE UM AMORTECEDOR DE COLUNAS DE LÍQUIDO SINTONIZADO (TLCD) PARA ENSAIOS EXPERIMENTAIS EM MODELOS COM ESCALA REDUZIDA



ARGUENTE

TIPO Investigação


O presente projecto tem como objetivo o desenvolvimento de um pequeno amortecedor de colunas de líquido sintonizado (TLCD) para a realização de ensaios experimentais no âmbito do controlo passivo de vibrações em sistemas estruturais. Numa primeira fase será projectado um TLCD com base nas características dinâmicas de um pórtico metálico com escala reduzida existente na FEUP. Este dispositivo permitira reduzir o nível de vibração do sistema estrutural e consiste num tubo de plástico transparente em forma de “U” no qual será inserida uma válvula com acionamento manual para controlo do fluxo. Os troços verticais da tubagem terão uma escala (fita métrica colada ou gravada no próprio material da tubagem) de forma a permitir leituras visuais da altura da coluna líquida. Poderá ser ainda construído um sistema com uma configuração alternativa utilizando um recipiente rectangular em plástico transparente. Neste case será utilizada uma rede ou placa perfurada apoiada num eixo com sistema de orientação manual de forma a permitir a mudança de inclinação da rede/placa relativamente ao líquido. Também será utilizada uma escala para medir as oscilações do fluído contido no recipiente. O sistema TLCD/pórtico (i.e., o sistema estrutural com controlo passivo com base no TLCD) será submetido a várias acções dinâmicas produzidas com uma mesa sísmica educacional existente na FEUP (Quanser Shake Table II). Serão utilizados líquidos com várias viscosidades de forma a avaliar a influência desta propriedade no desempenho do amortecedor e serão elaborados alguns estudos paramétricos associados à variação da abertura da válvula na eficiência do dispositivo (inclinação da rede/chapa no caso do recipiente). Poderá ainda ser analisada a influência do diâmetro da tubagem/viscosidade do líquido. O comportamento do líquido será medido em cada ensaio experimental (através de sensores e/ou câmara de alta velocidade) de forma a investigar a ocorrência de fenómenos não-lineares e relacionar este comportamento com a viscosidade, abertura da válvula e diâmetro da tubagem (inclinação da rede/chapa no caso da configuração rectangular). Também será registado o comportamento do pórtico metálico sem e com o TLCD, utilizando para este efeito acelerômetros localizados ao nível dos pisos. Será realizado um modelo numérico para simular o comportamento do TLCD e do sistema estrutural (em MATLAB ou software equivalente. Os dados dos ensaios experimentais serão utilizados para a validação e calibração dos modelos numéricos. Finalmente será realizado um estudo paramétrico com variação da configuração do TLCD para avaliar a eficiência deste dispositivo na redução da resposta do pórtico. Na fase final da tese serão discutidos os resultados obtidos e apresentadas as principais conclusões deste trabalho. Serão ainda propostas linhas futuras de investigação para a continuidade deste estudo.


PALAVRAS-CHAVE Dinâmica de estruturas, Controlo de vibrações, TLCD

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

O projeto será realizado em seis fases: Fase 1 – Elaboração do Estado de arte (1 mês); Fase 2 – Desenvolvimento de um TLCD para ensaios experimentais (1 mês); Fase 3 – Realização de Ensaios experimentais num modelo com escala reduzida (1 mês); Fase 4 – Elaboração de um modelo numérico (1 mês); Fase 5 – Realização de um estudo paramétrico (2 meses); Fase 6 – Escrita do relatório final. (Ao longo de todo o período).

RECURSOS Mesa sísmica educacional (Quanser Shake Table II), Pórtico metálico para ensaios experimentais, Computador com software de cálculo e/ou programação (e.g., MATLAB, Octave, etc.)




CÓDIGO EST23

TEMA ESTUDO SOBRE A INFLUÊNCIA DO COMPORTAMENTO DE PAREDES DE ALVENARIA NO DESEMPENHO DE AMORTECEDORES DE MASSA SINTONIZADA (TMD)



ARGUENTE

TIPO Investigação


O presente projeto tem como objetivo investigar a influência do comportamento de paredes de alvenaria, nomeadamente a degradação da rigidez, no desempenho de amortecedores de massa sintonizada ou TMD para controlo passivo de vibrações em edifícios.

O isolamento de base e os amortecedores de massa sintonizada constituem as duas principais metodologias para o controlo passivo de vibrações em edifícios. Devido ao seu caracter passivo estes sistemas de controlo funcionam numa gama de frequências muito restrita que normalmente situa próxima da primeira frequência fundamental do sistema. Como é sabido, o dimensionamento estrutural centra-se na obtenção da geometria e verificação da capacidade resistente dos elementos resistentes ou estruturais e negligencia os elementos secundários ou não estruturais tais como as paredes exteriores dos edifícios. No entanto, as paredes estruturais apresentam uma elevada capacidade resistente inicial que altera significativamente o comportamento dinâmico do edifício. Tipicamente, a capacidade resistente destes elementos não é contabilizada no cálculo estrutural de forma a simplificar o dimensionamento, mas também porque se assume que as paredes terão um elevado dano ou serão destruídas com o início da ação sísmica, o que pode não ser verdade quando se utilizam sistema de controlo de vibrações. Neste último caso as paredes podem permanecer praticamente inalteradas o que evidentemente altera os parâmetros dinâmicos da estrutura. Para além disso, as paredes sofrem degradação da rigidez e da resistência em cada ciclo de carga o que contribui para uma alteração dessas mesmas características durante o evento sísmico.

O presente estudo divide-se em duas partes. Numa primeira fase pretende-se dimensionar um amortecedor de massa sintonizada para uma estrutura porticada considerando a abordagem clássica de dimensionamento estrutural (i.e., sem paredes) e posteriormente projetar o TMD incluindo as paredes no dimensionamento da estrutura. De seguida será introduzido um modelo de degradação da rigidez da parede no modelo de cálculo e será avaliada a influência dessa degradação na resposta dinâmica da estrutura e no comportamento do TMD.

Na fase final da tese serão discutidos os resultados obtidos e apresentadas as principais conclusões deste trabalho. Serão ainda propostas linhas futuras de investigação para a continuidade deste estudo.


PALAVRAS-CHAVE Dinâmica de estruturas, Controlo de vibrações, TMD

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

O projeto será realizado em quatro fases:

Fase 1 – Elaboração do Estado de arte (1 meses);

Fase 2 – Realização das análises numéricas (4 meses);

Fase 3 – Analise dos resultados obtidos na Fase 2 (1 mês);

Fase 4 – Escrita do relatório final. (Ao longo de todo o período).

RECURSOS Computador com software de cálculo e/ou programação (e.g., MATLAB, Octave, etc.)


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CÓDIGO EST24

TEMA ANÁLISE NÃO-LINEAR DO COMPORTAMENTO EM SERVIÇO DE ESTRUTURAS DE BETÃO, CONSIDERANDO OS EFEITOS DE FISSURAÇÃO, RETRAÇÃO E FLUÊNCIA

AMBIENTE

EMPRESARIAL (não aplicável)

ORIENTADOR Rui Faria

COORIENTADOR Prof. Carlos Sousa

ARGUENTE (a indicar posteriormente)

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Com esta dissertação pretende-se, numa primeira fase, que o estudante adquira competências que lhe permitam realizar uma análise não-linear, com modelos de elementos finitos, do comportamento em serviço de estruturas simples de betão armado. Serão consideradas as estratégias de modelação mais correntes, nomeadamente: (i) os modelos de fenda discreta com simulação explícita do efeito de aderência aço-betão; (ii) modelos de fissuração distribuída.

Numa segunda fase, o estudante reunirá resultados de alguns ensaios realizados com o intuito de caracterizar experimentalmente o comportamento a longo prazo de estruturas de betão armado fissuradas. Será feita a análise não-linear desses ensaios e a análise crítica dos resultados, tendo em vista a calibração dos modelos usados para descrever as propriedades dos materiais.

Finalmente, será realizada a análise não-linear de uma estrutura real, considerando os efeitos do faseamento construtivo, das ações exteriores aplicadas e das deformações impostas (retração e variações de temperatura).


PALAVRAS-CHAVE Fissuração; retração; fluência; análise não-linear; modelos de dimensionamento

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa bibliográfica: 2 semanas

Familiarização com o código DIANA: 2 semanas

Análises e tratamento dos resultados: 3 meses

Redação: 1 mês

RECURSOS Bibliografia; Computador pessoal; Código computacional DIANA (disponibilizado pelo orientador).

PRÉ-REQUISITOS As UCs Resistência de Materiais, Teoria das Estruturas e Estruturas de Betão terão de estar todas já concluídas, com boas classificações. O estudante deverá ter: (i) destreza e aptidão para uso de códigos computacionais de cálculo estrutural; (ii) domínio de uma linguagem de programação (por exemplo Matlab); (iii) domínio do Excel.

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CÓDIGO EST25

TEMA CARATERIZAÇÃO NÃO-DESTRUTIVA DE CAMADAS DE UHPFRC: MODELO FÍSICO SIMPLIFICADO

AMBIENTE

EMPRESARIAL

ORIENTADOR Sandra Nunes

COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Os materiais cimentícios de ultra-elevado desempenho reforçados com fibras (Ultra-High Performance Fibre-Reinforced cement Composites – UHPRC na sigla em Inglês) são materiais constituídos por uma matriz cimentícia ultra-compacta e por uma elevada dosagem de fibras de aço curtas, de alta resistência. Esta combinação permite a obtenção de desempenhos excelentes em termos de resistência à compressão (120-210 MPa), resistência à tração (9-15MPa), ductilidade e durabilidade.

Recentemente foi desenvolvido na FEUP um método de ensaio não-destrutivo capaz de avaliar a dosagem e orientação das fibras em camadas de reforço de materiais cimentícios de ultra-elevado desempenho reforçados com fibras (Ultra-High Performance Fibre-Reinforced cement Composites – UHPRC na sigla em Inglês). Estes dois parâmetros são determinantes para o comportamento à tração do UHPFRC.

Com o presente trabalho pretende-se desenvolver um modelo físico simplificado que permita explicar os valores medidos experimentalmente e efectuar previsões para outros casos mais gerais (com dosagens de fibras e distribuições da orientação das fibras variáveis).


PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

(Pesquisa – 1 mês;

Ensaios – 2 meses;

Tratamento dos dados – 1 mês (em paralelo com a realização dos ensaios);

Redacção – 1 meses.)

RECURSOS LABEST

PRÉ-REQUISITOS Matlab

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CÓDIGO EST26

TEMA AVALIAÇÃO EXPEDITA DO RISCO SÍSMICO DE IGREJAS

AMBIENTE

EMPRESARIAL

ORIENTADOR Xavier Romão

COORIENTADOR Nuno Pereira (Doutoramento/Inscrição definitiva), Esmeralda Paupério (CV aprovado anteriormente)

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Estudo que envolve a análise duma metodologia de avaliação de risco sísmico recentemente desenvolvida para património cultural imóvel, contribuindo para a sua generalização, validação e para a identificação de dificuldades na sua aplicação para a avaliação expedita do risco sísmico de igrejas em alvenaria. A referida validação será efetuada com base em casos reais, consistindo na simulação dos cenários de dano verificados em algumas igrejas danificadas pelos sismos de L’Aquila (2009), Lorca (2011) e Emilia Romana (2012).


PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 3 semanas;

Análise de casos de estudo – 5 semanas ;

Análise dos resultados – 2 semanas

Redação da dissertação – 4 semanas

RECURSOS Bibliografia a definir

PRÉ-REQUISITOS Conhecimentos de dinâmica estrutural

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CÓDIGO EST27

TEMA SIMULAÇÃO DO COMPORTAMENTO NÃO LINEAR DE PÓRTICOS DE BETÃO ARMADO COM PAINÉIS DE ENCHIMENTO DE ALVENARIA

AMBIENTE

EMPRESARIAL


COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Estudo de simulação numérica que envolve a análise do comportamento de pórticos de betão armado com painéis de alvenaria de enchimento sujeitos a carregamentos cíclicos. Numa primeira fase, o estudo envolve a simulação do ensaio experimental dum pórtico de betão armado com painel de alvenaria de enchimento sujeito a um carregamento cíclico. No sentido de avaliar a sensibilidade da curva de comportamento obtida, serão simulados, numa segunda fase do estudo, pórticos semelhantes ao pórtico original, sujeitos ao mesmo carregamento, nos quais se fará variar a altura e/ou a largura do pórtico. O estudo numérico será desenvolvido recorrendo ao software Ansys.


PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 2 semanas

Análise de casos de estudo – 6 semanas



RECURSOS Bibliografia a definir, software Ansys

PRÉ-REQUISITOS

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CÓDIGO EST28

TEMA SIMULAÇÃO DO COMPORTAMENTO NÃO LINEAR DE PÓRTICOS DE BETÃO ARMADO COM PAINÉIS DE ENCHIMENTO DE ALVENARIA COM ABERTURAS

AMBIENTE

EMPRESARIAL


COORIENTADOR

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Estudo de simulação numérica que envolve a análise do comportamento de pórticos de betão armado com painéis de alvenaria de enchimento com aberturas sujeitos a carregamentos cíclicos. Numa primeira fase, o estudo envolve a simulação do ensaio experimental dum pórtico de betão armado com painel de alvenaria de enchimento com aberturas sujeito a um carregamento cíclico. No sentido de avaliar a sensibilidade da curva de comportamento obtida, serão simulados, numa segunda fase do estudo, pórticos semelhantes ao pórtico original, sujeitos ao mesmo carregamento, nos quais se fará variar a altura e/ou a largura do pórtico e a dimensão das aberturas. O estudo numérico será desenvolvido recorrendo ao software Ansys.


PALAVRAS-CHAVE

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Pesquisa – 2 semanas;

Análise de casos de estudo – 6 semanas ;



RECURSOS Bibliografia a definir, software Ansys

PRÉ-REQUISITOS



CÓDIGO EST29

TEMA ANÁLISE EXPLORATÓRIA DOS EFEITOS DE VIBRAÇÕES INDUZIDAS POR TRÁFEGO NO PATRIMÓNIO INTEGRADO DE EDIFÍCIOS HISTÓRICOS


COORIENTADOR Eng. Esmeralda Paupério (CV aprovado anteriormente)

ARGUENTE

TIPO Investigação

DESCRIÇÃO DE

OBJETIVOS

Levantamento geométrico da estrutura portante do caso de estudo; Caracterização da argamassa de suporte dos azulejos que revestem as paredes;

Mapeamento dos danos estruturais existentes no caso de estudo e levantamento do destacamento dos azulejos das paredes;

Realização da monitorização de vibrações em paredes e correlação com o tráfego rodoviário e do metro do Porto.

Tentativa de definição de métodos que avaliem a suscetibilidade do destacamento de azulejos em fachadas por efeito das vibrações.


PALAVRAS-CHAVE Vibrações; Paredes de alvenaria de pedra; Património azulejar integrado; Ensaios de campo; Reabilitação.

PLANEAMENTO DE

ATIVIDADES

Revisão bibliográfica sobre o efeito das vibrações em paredes de alvenaria de pedra e em revestimentos azulejares – 2 semanas

Visitas ao local do caso de estudo para levantamento geométrico, mapeamento de danos, realização dos ensaios e tratamento dos resultados – 4 semanas;

Análise da suscetibilidade do destacamento de azulejos em fachadas por efeito das vibrações – 4 semanas

Redação – 4 semanas.

RECURSOS Bibliografia técnica e científica; Equipamento de ensaio; Acesso ao edifício objeto de estudo.

PRÉ-REQUISITOS

miec m i e c 201 7 /201 8 p roposta de ... -...

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