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- Prediction models for rail temperatures validated with experimental measurementsPublication . Frigeri, Ary Vinicius Nervis; Minhoto, Manuel; Piloto, Paulo A.G.; Silva, Dyorgge AlvesRail temperatures play an important role when understanding and predicting rail track’s instabilities. An energy balance model called CNU was used to simulate rail temperatures, validated with FEA analysis, and compared with field-collected data. The model uses weather data and accounts for the solar position to improve temperature prediction. In addition, a python package is developed to solve the thermal lumped model including specific modifications on the model. Both simplified and Finite Element Analysis (FEA) models are in good agreement. Compared with the collected data, the model reaches an R² of 0.914.
- Modelo de evaluación de infraestructuras comunesPublication . Vaz, António Jorge Ferreira; Romero, Felipe; Ruedas Pérez, Laura; Sánchez Carrera, Óscar; Ferreira, Débora; Fernandes, Sílvia; Luso, Eduarda; Minhoto, Manuel; Barreira, Luísa; Soares, Orlando; Gonçalves, Artur; Feliciano, ManuelEl objeto de este entregable es recoger el resultado de los trabajos desarrollados dentro de la Actividad 1 Desarrollo de modelos y herramientas para la Rehabilitación y Mejora del Entorno Urbano en Áreas Industriales contenida en el proyecto REHABIND. La experiencia reciente ha demostrado que la Inspección Técnica de Edificios y el Informe de Evaluación de Edificios han sido instrumentos eficaces para mejorar el entorno urbano, revitalizar las ciudades e impulsar la actividad y la industria de la rehabilitación. Su implantación limitada al ámbito de la edificación residencial y a algunos equipamientos ha dejado al margen las áreas industriales que ocupan superficies muy significativas en la trama urbana de las ciudades. En España los éxitos conseguidos han venido marcados por 2 factores clave: El desarrollo de modelos de ITE IEE específicos de uso universal y la existencia de una normativa que regula e impulsa su aplicación. La ausencia de modelos específicos que aborden la problemática de las Áreas Industriales con un enfoque claro de sostenibilidad y de referencias normativas que puedan ser aplicadas por los ayuntamientos son las que hacen que esta actividad sea necesaria e innovadora. Es necesario por tanto: - Desarrollar modelos que permitan evaluar la aptitud por un lado de las infraestructuras y por otro de las edificaciones de las áreas industriales para que las actividades que albergan se desarrollen de manera eficiente, sostenible, segura e interconectada con las ciudades en las que se ubican. De la aplicación de estos modelos resultarán las actuaciones de rehabilitación adecuadas para cada área de intervención. - Poner a disposición de los Ayuntamientos herramientas que les permitan controlar las actuaciones y tomar decisiones en base a la información facilitada por la aplicación de los modelos. - Facilitar un marco normativo de referencia que pueda ser adoptado por los Ayuntamientos para coordinar e impulsar la rehabilitación de estas áreas en colaboración con propietarios e industriales. Para el desarrollo de este modelo se consideró necesario tener en cuenta los siguientes factores: - Transporte y Movilidad: Condiciones de movilidad en el espacio industrial, incluyendo la circulación automóvil y otros tipos de movilidad, considerando la calidad de su infraestructura, su seguridad y su señalización. Condiciones de accesibilidad Universal - Red Eléctrica y Eficiencia Energética: Red de distribución eléctrica y de la eficiencia energética de los sistemas de iluminación y otros equipamientos energéticos en el contexto exterior - Calidad del aire y contaminación acústica: Impacto de las industrias en la calidad del aire y en el ambiente acústico del entorno - Sistemas de drenaje de pluvíales y vertidos: redes de pluvíales, infraestructura de drenaje y tratamiento, redes de vertidos, colectores, cajas de visita, etc. y red de suministro de agua - Relación y calidad del espacio exterior: Integración del espacio industrial en el contexto urbano/periurbano y de los espacios públicos exteriores incluyendo los espacios verdes urbanos - Gestión de Residuos: Red de contenedores, procesos de gestión y recogida - Modelo de gestión y cooperación: Infraestructuras y recursos comunes y definición de modelos de cooperación
- Validation of a rail temperature model with experimental measurementsPublication . Piloto, P.A.G.; Frigeri, Ary Vinicius Nervis; Minhoto, Manuel; Silva, Dyorgge A.Rail temperature is a key factor when studying the effects of thermal buckling. Many models have been developed to simulate rail temperatures under various weather conditions. This work is based on the model developed by the Chungnam National University (CNU), which includes the shadow effect on the rail and the solar position to improve the temperature prediction during several periods of the day, validates it with experimental data, and compares it with a finite element model. Furthermore, a python library is developed based on the lumped thermal model with small adaptations, called railtemp. The python package has slightly better performance over the original CNU model, reaching a correlation factor R2 of 0.947 and a root mean square error of 2.6°C. Furthermore, a new proposal is presented to determine the temperatures on rail tracks based on air temperature.
- Mechanical analysis of an unpaved road by dynamic bearing capacity testPublication . Wolf, Matheus do Prado; Minhoto, Manuel; Paula, António MiguelThe type and mechanical characteristics of soils dictate the performance of unpaved roads. Unpaved roads are more influenced by the traffic and natural environment than the paved ones: since earth is a more heterogeneous and fragile surface than bituminous and concrete surfaces from paved roads. As a result, the road users often witness the unpleasant presence of distresses over the way. Thus it is essential to follow up the characteristics of the soils that most affect the performance of unpaved roads, like compaction and bearing capacity parameters which usually are obtained from geotechnical characterization and bearing capacity tests. Therefore, dynamic in situ tests are becoming very useful because they allow quick evaluation of the soil subgrade over undisturbed samples and request fewer resources (human and equipment) than conventional in situ tests. This paper presents the application results and analysis of Light Falling Weight Deflectometer (LFWD) and dynamic Californian Bearing Ratio (CBR) from different seasons of the year over an unpaved road in Bragança, Portugal. The road is considered a relevant object of study as it connects the two main dams responsible for providing water to the region. The bearing capacity parameters were evaluated in a retrospective analysis and correlations between these parameters were observed in each one of the test seasons.
- Thermal buckling of railwaysPublication . Piloto, Paulo A.G.; Frigeri, Ary Vinicius Nervis; Minhoto, ManuelThis manuscript presents the results of numerical research regarding the thermal buckling on railway tracks. High temperatures may cause thermal buckling on the railways and due to this fact speed restrictions are often issued to reduce the probability of derailments. Railways are subject to thermal and mechanical loads in which, given some circumstances, buckling may take place. Continuous welded rail (CWR) is more prone to this effect than jointed rails since the longitudinal displacement is restrained. This research is focused on the effect of the track gauge, rail profile, initial imperfection amplitude, sleeper's elasticity modulus, torsional resistance of fastenings, and ballast resistance on the thermal buckling of railways. A total of 144 simulations were developed, concluding that the imperfection level and ballast resistance are the most affecting parameters on the buckling temperature.
- Resistência de misturas com asfalto borracha à propagação trincasPublication . Thives, Liseane P.; Pais, Jorge; Pereira, Paulo; Minhoto, Manuel; Trichês, GlicérioA propagação de fendas é um dos principais mecanismos de ruína que afetam o desempenho de pavimentos flexíveis reabilitados. Este mecanismo ocorre pela presença de fendas no revestimento antigo que se propagam para a nova camada devido às cargas de tráfego e variações de temperatura. Prever adequadamente o comportamento do tipo de reforço escolhido é essencial para que a reabilitação do pavimento alcance a vida útil de projeto. Este trabalho tem como objetivo avaliar a resistência (vida) à da propagação de fendas de misturas asfálticas com asfalto borracha. Em laboratório foram avaliadas três misturas com asfalto borracha e uma mistura convencional por meio do equipamento Reflective Cracking Device (RCD). Os resultados mostraram o efeito benéfico das misturas com asfalto borracha para retardar a propagação de trincas em pavimentos a serem reabilitados.
- Modelo de avaliação de infraestruturas comunsPublication . Vaz, António Jorge Ferreira; Romero, Felipe; Ruedas Pérez, Laura; Sánchez Carrera, Óscar; Ferreira, Débora; Fernandes, Sílvia; Luso, Eduarda; Minhoto, Manuel; Barreira, Luísa; Soares, Orlando; Gonçalves, Artur; Feliciano, ManuelA elaboração deste documento tem como objetivo sistematizar o resultado dos trabalhos desenvolvidos na Atividade 1 - Desenvolvimento de modelos e ferramentas para a Reabilitação e Melhorias da Envolvente Urbana em Áreas Industriais do projeto REHABIND. A experiência recente demonstrou que a Inspeção Técnica de Edifícios e o Relatório de Avaliação de Edifícios têm sido instrumentos eficazes na melhoria da envolvente urbana, na revitalização das cidades e no impulso da atividade de reabilitação. A sua aplicação limitada ao âmbito da edificação residencial e a alguns equipamentos deixou de lado as áreas industriais que ocupam áreas muito significativas no tecido urbano das cidades. Em Espanha os êxitos conseguidos devem-se a 2 fatores chave: O desenvolvimento de modelos de ITE – IEE específicos de uso universal e a existência de normativa que regula e impulsiona a sua aplicação. A ausência de modelos específicos que abordem a problemática das Áreas Industriais com um enfoque claro na sustentabilidade e com referências normativas que possam ser aplicadas pelos Municípios realçam o ca- rácter de necessidade e inovação desta atividade. Assim, torna-se necessário: - Desenvolver modelos que permitam avaliar a aptidão por um lado das infraestruturas e por outro dos edifí- cios das áreas industriais para que as atividades que incorporam se desenvolvam de forma eficiente, susten- tável, segura e interconectada com as cidades das quais fazem parte integrante. Da aplicação destes modelos resultarão as ações de reabilitação adequadas para cada área de intervenção. - Colocar à disposição dos Municípios ferramentas que lhes permitam controlar as ações e tomar decisões com base na informação produzida por meio da aplicação dos modelos. - Promover um quadro normativo de referência que possa ser adotado pelos Municípios para coordenar e estimular a reabilitação destas áreas em colaboração com proprietários e agentes industriais. No desenvolvimento deste modelo foram tidos em consideração os seguintes fatores: - Transporte e Mobilidade: Condições de mobilidade no espaço industrial, incluindo a circulação automóvel e outros tipos de mobilidade, considerando a qualidade das suas infraestruturas, a segurança e sinalização, bem como Condições de Acessibilidade Universal; - Rede Elétrica e Eficiência Energética: Rede de distribuição elétrica e a eficiência energética dos sistemas de iluminação e outros equipamentos energéticos em contexto exterior da zona industrial; - Qualidade do Ar e Contaminação acústica: Impacto das indústrias na qualidade do ar e no ambiente acústico da envolvente exterior da zona industrial; - Sistemas de Abastecimento, drenagem de águas pluviais e esgotos, coletores, caixas de visita, etc; - Relação e qualidade do espaço exterior: Integração do espaço industrial no contexto urbano/periurbano e dos espaços públicos exteriores incluindo os espaços verdes urbanos; - Gestão de Resíduos: Rede de contentores, processos de gestão e recolha; - Modelo de gestão e cooperação: Infraestruturas e recursos comuns e definição de modelos de cooperação.
- Avaliação e capacidade de carga da plataforma de um aterroPublication . Paula, António Miguel; Minhoto, Manuel; Morais, HermíniaRequerido pela Câmara Municipal de Macedo de Cavaleiros, procedeu-se à realização de cinco ensaios com Penetrómetro Dinâmico Superpesado DPSH (Dynamic Penetration Super-Heavy), caracterização do solo do aterro e ensaios de controlo de compactação em laboratório e no campo, realizados num aterro junto a Travanca, com a finalidade de caracterizar e identificar a capacidade de suporte de um aterro com vista à “Construção de Edifício destinado a Interface Intermodal e Envolvente”
- Avaliação de infraestruturas de mobilidade em ambientes urbanosPublication . Lima, Carlos Henrique de Brito; Minhoto, Manuel; Vaz, António Jorge Ferreira; Almeida, Fernando Dácio deAs infraestruturas de mobilidade, que para este estudo são representadas pela rede viária urbana, rede pedonal e rede ciclável ou, em outras palavras, pavimentos rodoviários flexíveis, infraestruturas pedonais e infraestruturas cicláveis, vão se desgastando ao longo da sua vida útil, com a ação dos agentes ambientais e do tráfego, até atingir um patamar de degradação inaceitável, caso não sejam feitas manutenções e reparações atempadamente. Assim, o objetivo principal do trabalho é contribuir para agilizar o processo entre a coleta de dados e a avaliação do estado de degradação da via, referente ao cálculo dos métodos abordados para as infraestruturas, através do desenvolvimento de uma aplicação computacional escrita em Visual Basic com utilização do Visual Studio Community 2019 da Microsoft. Desta forma, pode-se ter uma ideia de quando estas infraestruturas necessitarão de novas intervenções de conservação e reabilitação ou se elas estão adequadas para uso. Nesse contexto, depois de se estabelecer as patologias e fatores a avaliar, os critérios de observação e os modelos de avaliação e classificação, realizaram-se observações visuais de um trecho de estrada urbana para comprovar a utilidade e adequabilidade da aplicação desenvolvida, efetuando comparações entre dois trechos (com 2 subtrechos cada). Com esta comparação, observaram-se diferentes níveis de qualidade que condizem com o detectado visualmente, permitindo concluir acerca da utilidade e adequabilidade da referida aplicação.
- Prediction models for rail temperatures validated with experimental measurementsPublication . Frigeri, Ary Vinicius Nervis; Minhoto, Manuel; Piloto, Paulo A.G.; Silva, Dyorgge AlvesRail temperatures play an important role when understanding and predicting rail track instabilities. A rail temperature energy balance model was used, validated with FEA analysis, and compared with field-collected data. Both simplified and Finite Element Analysis (FEA) model are in good agreement. Compared with the collected data, the model reaches an R² of 0.83. Boundary conditions improvements are needed.