• Dutos enterrados e interação solo-estrutura;

• Estruturas de materiais com gradação funcional;

• Estruturas pneumáticas;

• Modelos para materiais granulares (pós metálicos e geomateriais);

• Modelos geomecânicos de reservatórios.

Estruturas de Aço e Mistas

Esta linha de pesquisa visa o desenvolvimento de sistemas construtivos em aço e mistos em aço e concreto armado, que possam oferecer redução de custos e de tempo de execução da obra. O segmento industrial que mais pode se beneficiar com os resultados desta pesquisa é o da construção de edifícios de andares multiplos e o de galpões industriais e centros de distribuição de suprimentos. São estudadas também as estruturas de grandes coberturas espaciais e tensoestruturas, lajes-mistas, ligações mistas e estruturas de aço para o setor do petroleo e energia.

Estruturas de Concreto

• Concreto armado/protendido: cortante em vigas, punção em lajes e resistência residual de elementos submetidos a altas temperaturas;

• Concreto reforçado com fibras: desempenho à flexão e ao cortante em vigas;

• Concreto geopolimérico reforçado com fibras naturais: desenvolvimento e avaliação do comportamento de elementos estruturais em compósitos com matriz geopolimérica;

• Concreto têxtil: desempenho e resistência de vigas e colunas esbeltas em compósito cimentício reforçado com tecido em fibra de carbono;

• Polímero reforçado com fibra de vidro: instabilidade de vigas e colunas de perfis pultrudados em polímero reforçado com fibra de vidro.

Instabilidade e Dinâmica de Estruturas

Nesta linha se desenvolvem pesquisas teóricas e experimentais sobre problemas de perda de estabilidade em estática e dinâmica não-linear de estruturas. A teoria da estabilidade de estruturas está ligada aos fundamentos de mecânica estrutural e mecânica do contínuo. A demanda de pesquisas nessa área tem ocorrido face ao desenvolvimento da indústria civil, naval, oceânica e aeronáutica, com mudanças de concepções estruturais e exigências de verificação mais precisa do comportamento de estruturas. São necessários modelos matemáticos e computacionais complexos para simular tais sistemas. Recentemente, a importância deste tema clássico em engenharia estrutural tem sido reconhecida em outras áreas de pesquisa, notadamente nas áreas de dinâmica não-linear, controle de vibrações e instabilidade de materiais. Esta linha inclui o estudo da instabilidade, penetração e cavitação de membranas hiperelásticas e a instabilidade de cascas hiperelásticas.

Materiais Cimentícios Avançados

A presente linha de pesquisa tem como objetivo o estudo experimental e numérico nas diversas escalas dos materiais cimentícios. Procura-se entender e correlacionar as propriedades nas escalas nano, micro e macro. Pesquisas básicas são conduzidas para um melhor entendimento da ciência dos materiais cimentícios e do concreto. Nessa linha de pesquisa são abordados estudos sobre: 

• Comportamento mecânico de concretos têxteis e concretos fibrosos com múltipla fissuração na tração direta; 
• Durabilidade e micromecânica de compósitos reforçados com fibras naturais; 
• Efeito da ação de altas temperaturas na interface e no comportamento mecânico de concretos fibrosos;  
• Estudo da reologia de sistemas cimentícios; 
• Estudo da durabilidade e das deformações lentas dos concretos;  
• Estudo das nano-fibras como inclusões no concreto; 
• Estudo de pastas de cimento especiais para indústria do petróleo.

Materiais Não Convencionais e Sustentabilidade

Nos últimos anos, com o acréscimo de financiamentos à pesquisa, inúmeros grupos de investigação foram criados nas universidades brasileiras e for do Brasil. No entanto, percebe-se, ainda, certa falta de integração entre eles, muitas vezes detectando-se superposição de trabalhos que poderiam ser compartilhados. Nesta linha de pesquisa, além da realização das pesquisas na PUC-Rio pretende-se agrupar variais instituições que já desenvolvem pesquisas afins, para ampliar a rede de conhecimento sobre o emprego de recursos naturais e resíduos agro-industriais abundantes no mundo, para criação de novos materiais de construção, tanto para emprego nas edificações urbanas quanto nas construções rurais. Esta integração será desenvolvida através de trabalhos conjuntos dentro de quatro projetos de pesquisa, nos temas desenvolvimento de materiais e engenharia sustentável:

• Compósitos cimentícios reforçados com fibras vegetais e híbridos;
• Bambu na engenharia e na construção;
• Construções com terra crua;
• Resíduos agro-industriais como adições minerais em materiais cimentícios.

Metodologias de Projeto em Engenharia

Esta linha de pesquisa visa investigar novas metodologias para aprimorar o fluxo de trabalho de projetos de engenharia. Em particular, explora-se o uso da metodologia BIM (modelagem da informação para a construção) na integração entre as várias disciplinas envolvidas no projeto bem como as diferentes fases do projeto. Essa metodologia utiliza ferramentas computacionais sofisticadas que centralizam as informações de projeto junto ao modelo digital 3D. A interoperabilidade entre as ferramentas computacionais é um dos principais fatores que para o sucesso do uso da metodologia BIM por completo. Nesta linha, são realizadas pesquisas relacionadas à interoperabilidade entre softwares, gestão eletrônica de documentos, e adequação da metodologia BIM à realidade brasileira.

Métodos Variacionais e Computacionais