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Avaliação da estabilidade de uma barragem de terra sob impacto de anomalias geotécnicas progressivas: uma abordagem determinística e probabilística
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-06-19) Fonseca, Patricia Ariel Araujo; Morandini, Thiago Luiz Coelho; http://lattes.cnpq.br/9837248854474779; http://lattes.cnpq.br/2716562142358749; Morandini, Thiago Luiz Coelho; Santos, Hersilia de Andrade e; Wha, Chan Kou
Este trabalho avalia a sensibilidade da estabilidade de uma barragem de terra diante do acúmulo de anomalias geotécnicas progressivas, comparando análises determinísticas e probabilísticas para quantificar a variação da segurança e o risco de ruptura da estrutura. A metodologia consiste em uma pesquisa quantitativa e explicativa, baseada em simulação computacional acadêmica e hipotética desenvolvida no software Slide2D. O estudo modela o comportamento da seção sob cinco cenários cumulativos: operação normal, dreno colmatado, dreno colmatado associado a surgência, adição de trinca saturada e descontinuidade geométrica no pé do talude. A avaliação determinística aplica os métodos de Equilíbrio Limite de Morgenstern-Price, Sarma e Spencer para obter o Fator de Segurança global. Em complemento, a etapa probabilística emprega o Método da Superfície de Resposta (RSM) com distribuição normal baseada em 1000 amostragens estatísticas. Esse método introduziu a variabilidade espacial das propriedades dos materiais — especificamente da coesão efetiva, do ângulo de atrito efetivo e do peso específico — para o cálculo do Índice de Confiabilidade (β) e da Probabilidade de Ruptura (Pf). A análise numérica indicou que o Fator de Segurança reduz aceleradamente à medida que os sistemas de drenagem falham e as pressões neutras se elevam, decaindo de 1,74 no cenário base para o valor crítico de 1,04 na condição mais degradada. A investigação probabilística revelou um contraste drástico no nível de segurança da estrutura: enquanto o cenário base apresentou plena estabilidade, com Probabilidade de Ruptura nula (Pf = 0,0%) e elevado Índice de Confiabilidade (β = 5,20), as condições apontadas como de estabilidade marginal pelo determinismo tradicional ocultam um risco severo. No cenário mais crítico, a Probabilidade de Ruptura atinge a marca alarmante de 29,8%, refletindo-se na queda brusca do Índice de Confiabilidade para patamares próximos de zero (β = 0,54), configurando profunda não conformidade legal nas situações mais críticas. O estudo concluiu que, embora os laudos estáticos e os métodos determinísticos sejam fundamentais e indispensáveis para a atestação primária da estabilidade, a segurança global exige o monitoramento contínuo da integridade física e hidráulica do maciço. Ademais, evidencia-se que a modelagem probabilística atua como um poderoso complemento analítico, sendo capaz de revelar cenários de iminência de colapso ao traduzir as incertezas inerentes do subsolo em indicadores quantitativos de risco.
Análise integrada de planejamento e orçamentação em obras de movimentação de terra: impacto das chuvas na viabilidade técnico-econômica
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-07-03) Lopes, Ciro Henrique Machado Ribeiro; Padula, Flávio Renato de Góes; http://lattes.cnpq.br/4801461064304302; Padula, Flávio Renato de Góes; Martins, Cláudio José; Oliveira, Eduardo de
As obras de terraplenagem são particularmente sensíveis às condições climáticas, uma vez que a ocorrência de chuvas pode comprometer a escavação, o transporte e a compactação dos solos, reduzindo a disponibilidade de horas produtivas e ampliando os custos de execução. Diante disso, este trabalho teve como objetivo analisar a influência da sazonalidade pluviométrica no planejamento e na orçamentação de uma obra hipotética de movimentação de terra, avaliando seus impactos sobre o prazo e o custo total do empreendimento. A pesquisa foi desenvolvida por meio de uma abordagem quantitativo-descritiva, com base em dados históricos de precipitação registrados em Belo Horizonte, Minas Gerais, entre 2015 e 2024. Os eventos de chuva foram classificados conforme o volume diário precipitado e convertidos em períodos de paralisação por meio da aplicação de fatores de retomada. A partir desses parâmetros, foram calculadas as horas produtivas médias mensais e elaborados dois cronogramas de execução, considerando os mesmos quantitativos, equipamentos, mão de obra e produtividades, mas com datas de início distintas: junho, durante o período predominantemente seco, e novembro, no início da estação chuvosa. No cenário iniciado em junho, a obra apresentou duração de 81 dias corridos, equivalentes a 2,60 meses, e custo total estimado em R$ 850.720,00. No cenário iniciado em novembro, a duração aumentou para 140 dias corridos, equivalentes a 4,6 meses, elevando o custo total para R$ 1.505.120,00. A diferença de R$ 654.400,00 representa um acréscimo aproximado de 76,92% no custo do empreendimento. Os resultados demonstram que a desconsideração da sazonalidade climática pode provocar subestimações relevantes de prazo e orçamento, comprometendo a viabilidade técnico-econômica das obras. Conclui-se que a incorporação de dados pluviométricos históricos e fatores de retomada constitui uma ferramenta acessível e eficaz para aprimorar o planejamento de serviços de terraplenagem.
Algoritmos para o problema capacitado de localização de facilidades com fonte única e sua variante robusta
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2026-06-29) Almeida, Guilherme Barbosa de; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Souza, Sergio Ricardo de; Sá, Elisangela Martins de; http://lattes.cnpq.br/3677015295211434; http://lattes.cnpq.br/4686246805500174; http://lattes.cnpq.br/6078945717558464; http://lattes.cnpq.br/3173964416432908; Souza, Marcone Jamilson Freitas; Souza, Sergio Ricardo de; Sá, Elisangela Martins de; Morabito Neto, Reinaldo; Bruck, Bruno Petrato; Vargas, Dênis Emanuel da Costa; Menezes, Gustavo Campos
Esta tese aborda o Problema Capacitado de Localização de Facilidades com Fonte (SSCFLP) e sua variante robusta (RSSCFLP). O SSCFLP consiste em determinar locais para a abertura de facilidades capacitadas para atender às demandas dos clientes, de modo que cada cliente seja atendido por uma única facilidade. Já o RSSCFLP estende o SSCFLP ao considerar incertezas nos custos de alocação e abertura, nas demandas e nas capacidades. Para formular o RSSCFLP, adota-se a abordagem robusta de Bertsimas e Sim. Para resolver os problemas, são propostos três algoritmos: HILS e NCS, para o SSCFLP, e o B&B-GVNS, para o RSSCFLP. O HILS combina a resolução de subproblemas com procedimentos baseados em ILS para obter soluções de qualidade. O NCS combina um método de planos de corte, uma heurística baseada em busca local e um procedimento cut-and-solve para encontrar a solução ótima do problema. O B&B-GVNS combina um procedimento de planos de corte, uma heurística baseada em GVNS e um algoritmo branch-and-bound aprimorado com heurísticas. Experimentos computacionais indicam que o HILS é competitivo em relação aos algoritmos do estado da arte, produzindo soluções com valores de gap ligeiramente menores em conjuntos mais desafiadores. Os resultados obtidos com o NCS mostraram que ele encontrou mais soluções ótimas ou reduziu o tempo necessário para obtê-las em 85% dos subconjuntos analisados, quando comparado ao algoritmo do estado da arte, e em 73% dos subconjuntos, quando comparado ao CPLEX. Além disso, em vários subconjuntos, o NCS foi mais de 100 vezes mais rápido do que o CPLEX e mais de 10 vezes mais rápido do que o algoritmo do estado da arte para encontrar um número maior ou igual de soluções ótimas. Por fim, o B&B-GVNS apresentou desempenho superior ao do CPLEX em todos os conjuntos testados, com reduções no gap superiores a 20% e 25% nos dois conjuntos mais desafiadores. Esses resultados evidenciam que os algoritmos desenvolvidos nesta tese constituem contribuições metodológicas relevantes para a resolução de problemas capacitados de localização de facilidades e de sua variante robusta.
Simetrias na eletrodinâmica: dualidades e o estudo da consistência de modelos massivos
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-02-29) Marques, Bruno Alves; Scarpelli, Antônio Paulo Baêta; Brito, Luiz Cleber Tavares; http://lattes.cnpq.br/2361094027221427; http://lattes.cnpq.br/4164041157405626; http://lattes.cnpq.br/6074593470781731; Scarpelli, Antônio Paulo Baêta; Brito, Luiz Cleber Tavares; Felipe, Jean Carlos Coelho; Petrov, Albert; Faria, José Geraldo Peixoto de; Pellegrino, Giancarlo Queiroz
Neste trabalho, são estudados modelos com extensões massivas da eletrodinâmica, seja por meio de teorias que violam a simetria de Lorentz ou não. Primeiramente, estudamos o caso particular de um modelo que, embora massivo, preserva uma invariância de calibre residual. É avaliada a consistência física do modelo por meio de suas equações de campo clássicas e da análise dos polos do propagador do campo vetorial. Em seguida, de uma forma mais geral, é estudada a equivalência física, nos níveis clássico e quântico, de modelos duais. Para a obtenção do modelo dual (invariante de calibre) à teoria original massiva, é utilizado o método iterativo de dualização de Noether. Em nível clássico, a equivalência física é investigada por meio do cálculo da seção de choque do espalhamento elétron-elétron (espalhamento Møller) em nível árvore. No caso quântico, apresentaremos a equivalência on-shell para uma amplitude simples de um loop e, em seguida, mostraremos que a equivalência é válida off-shell. Iniciaremos considerando a autoenergia do elétron de uma eletrodinâmica massiva estentida e de seu modelo dual invariante de calibre correspondente.
Metodologia para implementação de caminhão autônomo em uma mina a céu aberto
(Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2024-03-11) Cunha, Mayara Bruno da; Fontes, Marcélio Prado; http://lattes.cnpq.br/7780607681746333; http://lattes.cnpq.br/8633733876034715; Fontes, Marcélio Prado; Oliveira, Michel Melo de; Dutra Neto, Geraldo
Para acompanhar o crescimento do setor, a transformação e os desafios de mercado que estão surgindo, a mineração vem adotando cada vez mais a automação. Esta alternativa tem se mostrado uma boa opção para maior segurança e produtividade na operação unitária de transporte. Embora os caminhões autônomos já estejam em operação em algumas minas no Brasil, a aquisição de uma frota autônoma ainda requer grande investimento, para isso uma decisão de aquisição requer previamente uma validação operacional. Esta validação pode ocorrer através de testes em campo, de forma a criar evidências técnicas para uma tomada de decisão segura acerca da mudança, analisando a viabilidade de aplicação da tecnologia ou produto na realidade operacional de cada mina. Este trabalho teve como foco a realização roteirizada e padronizada de teste de caminhões autônomos em uma mina a céu aberto, mapeando e implementando parâmetros de monitoramento e indicadores de performance, bem como a infraestrutura necessária para execução do teste. Através do direcionamento do fluxograma de processos gerado foi possível mapear os indicadores necessários para o teste, eliminando oito paradas operacionais desnecessárias e a criação de oito novos indicadores cruciais para medir o desempenho do AHS (Autonomous Haulage System) Foi possível identificar que a tecnologia apresentada ainda precisa de melhorias nas ferramentas de coleta de dados, para que estes possam munir o estudo de viabilidade econômica de um AHS. Desenvolveu-se importantes reflexões em relação aos desafios operacionais e de infraestrutura envolvidos na implantação de uma área autônoma, sendo a comunicação de rede um ponto crucial. O projeto também trouxe ganhos em relação a maturidade da equipe em relação ao transporte autônomo.