Método dos elementos de contorno aplicado à análise de escavações em túneis utilizando...

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Método dos Elementos de Contorno Aplicado à Análise de Escavações em Túneis Utilizando Modelos Aproximados Bidimensionais João César Amorim de Freitas Orientador: Prof. Dr. Wilson Sergio Venturini João César Amorim de Freitas MÉTODO DOS ELEMENTOS DE CONTORNO APLICADO À ANÁLISE DE ESCAVAÇÕES EM TÚNEIS UTILIZANDO MODELOS APROXIMADOS BIDIMENSIONAIS Dissertação apresentada à Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, como parte dos requisitos para a obtenção do Tı́tulo de Mestre em Engenharia Estrutural. Orientador: Prof. Dr. Wilson Sergio Venturini SÃO CARLOS JUNHO 2008 Dedicatória Dedico este trabalho primeiramente a Deus; À meus pais Osmar e Assunção, que me deram a vida com amor; aos meus irmãos Ricardo, Fernanda e Marcos. iii iv Agradecimentos Aos professores, especialmente ao Professor Wilson Sergio Venturini, pela contribuição, dentro de sua área, para o desenvolvimento da dissertação, e, principalmente pela dedicação e empenho que demonstrou ao longo de todo trabalho se colocando sempre a disposição. Ao professor Tarcı́sio Barreto Celestino do Departamento de Geotecnia da EESC-USP, que através do seu domı́nio sobre o tema me proporcionou momentos importantes de reflexão, principalmente em sala de aula. Ao professor Gernot Beer do “Institute for Structural Analysis Graz University of Technology“, Graz, Áustria, que durante três meses me acolheu e me orientou, de forma que, sem a sua valiosa ajuda, não teria sido possı́vel a realização de um importante capı́tulo deste trabalho. Aos meus amigos de turma da USP: Rafael, Antônio, Pedro, Rômulo, Vinı́cios, Jônatas, Wanderson, João Paulo, Fernanda, Camila, Karla, Ana Paula, Jesus, Luı́s Aquino, Raimundo, Rodrigão, Rodrigo de Manaus e Rodrigo Ely, além de outros como Manuel Dênis, sem eles os meus momentos na USP teriam sido mais difı́ceis. Aos amigos que fiz na Áustria: Klaus Thöni, Thomas Rüberg, Jürgen Zechner, Gudrun Stettner, Eva Kavelar, Plı́nio Prazeres, Katharina Riederer, André e Sı́lvia que tornaram a minha permanência em Graz gratificante e prazerosa, em especial a Klaus Thöni que durante toda a minha estadia me ajudou prontamente na realização do meu trabalho com muita dedicação. A Daniela da Silva Chaves pela correção final do texto. A todos que, direta ou indiretamente, contribuı́ram para a realização e divulgação deste trabalho. v vi Resumo FREITAS, J.C.A. (2008). Método dos Elementos de Contorno Aplicado à Análise de Escavação em Túneis Utilizando Modelos Aproximados Bidimensionais. Dissertação (mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008. O método dos elementos de contorno (MEC) surgiu como uma poderosa alternativa ao método dos elementos finitos (MEF) principalmente em casos como problemas de concentração de tensões ou onde o domı́nio se estende para o infinito. Em virtude das potencialidades já identificadas do MEC para a solução de problemas da geotecnia, em especial para problemas de túneis, este trabalho tem como objetivo desenvolver um programa que seja capaz de analisar as variáveis envolvidas na construção de túneis profundos através de um modelo numérico bidimensional baseado no MEC, implementando técnicas numéricas tais como: subelementação, técnica da sub-região e modelagem de inclusão e enrijecedores. O modelo numérico bidimensional foi calibrado para considerar o efeito tridimensional do problema de túneis no que se refere ao avanço da frente de escavação, para dois casos a saber: i) túneis sem suporte e ii) túneis com suporte. Os resultados mostraram grande precisão quando comparados com os resultados analı́ticos mesmo utilizando um número pequeno de elementos, provocando uma redução significativa no tempo de processamento se comparado com outros métodos. A técnica da subelementação produziu uma suavização nos resultados dos pontos internos localizados muito próximos do contorno. A técnica da sub-região, bem como a modelagem de inclusão e enrijecedores apresentaram resultados consistentes dando ao programa uma versatilidade maior. Na calibração dos parâmetros para a consideração do efeito tridimensional na escavação de túneis sem suporte, foi proposto o método da redução do carregamento com a construção do perfil de deformação longitudinal do túnel - LDP (Longitudinal Deformation Profile). Para a escavação de túneis com suporte foram propostos quatro métodos de análise: i) Método da redução do carregamento sobre o túnel, ii) Método da redução de rigidez do suporte, iii) Método do acréscimo do carregamento sobre o túnel e iv) Método do alı́vio de carga sobre o suporte. Todos esses métodos foram desenvolvidos a partir do modelo Kappa (κ ), elaborado neste trabalho a partir dos resultados encontrados na simulação numérica tridimensional realizado nos programas BEFE e BEFE++, e comparado com o modelo de Schwartz e Einstein. Por fim, o método para a construção do gráfico de deslocamento radial para túneis circulares suportados, considerando o atraso na instalação do suporte, utilizando um método numérico ou resultado análitico do estado plano de deformação se mostra como uma alternativa simples para análise do efeito tridimensional contido no problema de túneis. Palavras-chave: Túneis; Método dos Elementos de Contorno; Método dos Elementos Finitos; Análise tridimensional; Suporte. vii viii Abstract FREITAS, J.C.A. (2008). Boundary Element Method Applied to the Analysis of Tunnel Using Two-dimensional Approach Models. Master Thesis – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008. The boundary element method (BEM) has appeared as a powerful alternative to the finite element method (FEM) mainly in the cases where a good accuracy is required, as for problems with strain or stress concentration and problems with domain extending to infinite. The objective of this work is to develop a formulation and the corresponding computational code to analyse the variables in a design of deep tunnels, using a improved BEM two-dimensional numerical model, in which the following techniques were implemented: sub-elementation, sub-region technique, reinforcements introduced by modifying locally the domain rigidity. The two-dimensional model was calibrated to take into account the three-dimensional effects appearing around the tunnel face advance for two cases: i) tunnel without support and ii) tunnel with support. The results showed good accuracy when compared with analytical results even when obtained by using coarse discretizations and therefore requiring less computer time in comparison with other numerical procedures. The sub-elementation technique has smoothed the results for internal points near the boundary. The sub-region technique and the reinforcement inclusions lead to accurate making the computer code reliable. For the parameter calibration to take into account the threedimensional effects applied to non lined tunnels the method of loading reductions was proposed obtaining a tunnel longitudinal deformation profile - LDP. For the excavation of lined tunnels four methods of analysis were proposed: i) load reduction model, ii) reduction support stiffness model, iii) additional load model, and iv) decrease of lining load model. All these methods were developed from the kappa (κ ) model, developed in this work using three-dimensional results obtained by using the computational systems BEFE and BEFE++ and compared with the Schwartz-Einstein method. Finally the method used to build the radial displacement graphic for lined circular tunnels, taking into account the support insertion delay, using either a numerical method or plane strain analytical solutions, was developed. Key-words: Tunnels; Boundary Element Method; Finite Element Method; three-dimensional Analysis; Support. ix x Lista de Figuras Figura 1.1 Malha utilizada para o problema de túneis Figura 1.2 Malha em: a) elementos finitos, b) elementos de contorno e c) acoplamento MEC-MEF . . Figura 3.1 Fator de redução do módulo de elasticidade do núcleo En Figura 3.2 Fator de Redução do carregamento λ Figura 3.3 Redução da rigidez do núcleo modificado Figura 4.1 Deslocamento radial (Panet,1982) Figura 4.2 Deslocamento radial ur (x) Figura 4.3 Efeito do atraso na instalação do suporte Figura 4.4 Comprimento Ld no modelo de Schwartz e Einstein (1980) Figura 4.5 Fator λd de atraso na instalação do suporte Figura 5.1 Campo de tensões não uniforme em coordenadas cartesianas Figura 5.2 Deslocamentos em coordenadas cartesianas 2 3 . . . . . . . . . . . . . . . 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 xi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . 22 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Figura 5.3 Distribuição Delta de Dirac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Figura 6.1 Região infinita Ω∗ contendo a região finita Ω Figura 6.2 Ponto fonte s localizado no contorno inscrito no semicı́rculo . . . . . . . . . . . . 38 Figura 6.3 Ponto fonte s localizado no contorno inscrito na semi-esfera . . . . . . . . . . . . 38 Figura 6.4 Geometria de um contorno com canto Figura 6.5 Domı́nio infinito com uma cavidade Figura 6.6 Domı́nio semi-infinito com uma cavidade Figura 7.1 Discretização do contorno Figura 7.2 Sistema de coordenadas do elemento constante Figura 7.3 Sistema de coordenadas do elemento linear Figura 7.4 Sistema de coordenadas do elemento linear descontı́nuo Figura 7.5 Sistema de coordenadas do elemento quadrático Figura 7.6 Sistema de coordenadas do elemento quadrático descontı́nuo Figura 7.7 Elementos Lineares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Figura 7.8 Aproximação Linear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 xii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 . . . . . . . . . . . . . . . . 49 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 . . . . . . . . . . . 51 Figura 7.9 Incógnitas do problema elástico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Figura 7.10 Pontos de integração de Gauss para elementos bidimensionais Figura 7.11 Pontos de Gauss sobre o elemento Figura 7.12 Tensões no contorno Figura 7.13 Desenho esquemático do processo de subelementação Figura 7.14 Sub-regiões Figura 8.1 Tipos de túneis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Figura 9.1 Túnel em rocha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Figura 9.2 Discretização Figura 9.3 Tensões Figura 9.4 Deslocamento radial Figura 9.5 Tensão radial e tangencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Figura 9.6 Deslocamento radial θ = 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Figura 9.7 Deslocamento radial θ = 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Figura 9.8 Discretização - MEC20 . . . . . . . . . . 56 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 xiii Figura 9.9 Discretização - MEC40 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Figura 9.10 Túnel com pressão interna Figura 9.11 Túnel em maciço rochoso com suporte Figura 9.12 Discretização Figura 9.13 Tensão radial - túnel com suporte Figura 9.14 Deslocamento radial - túnel com suporte Figura 9.15 Localização dos pontos internos Figura 10.1 Fator de Redução do carregamento λ Figura 10.2 Malha em Elementos de Contorno Figura 10.3 Tipos de elementos de contorno utilizados Figura 10.4 Deslocamento radial para um conjunto de parâmetros fı́sicos especı́ficos Figura 10.5 Variação de λ Figura 10.6 Fator de Redução do carregamento para o túnel sem suporte Figura 10.7 Túnel modelo Figura 10.8 Representação esquemática das variáveis envolvidas na interação entre as . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 . 94 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 . . . . . . . . . . . . 96 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 xiv duas estruturas, suporte e maciço respectivamente. Figura 10.9 Diagrama Convergência-Confinamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Figura 10.10 Curva caracterı́stica do suporte trabalhando como uma estrutura isolada Figura 10.11 Gráfico de variação de Ue em relação a κ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Figura 10.12 Gráfico de variação de Ue em relação a κ generalizado . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Figura 10.13 Possı́veis valores Ui no gráfico de interação maciço-suporte Figura 10.14 Elemento Finito tridimensional de 20 nós Figura 10.15 Escavação seqüencial sem suporte Figura 10.16 Malha completa . . 100 . . . . . . . . . . . . . 102 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Figura 10.17 Malha usada na simulação numérica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Figura 10.18 Escavação seqüencial com suporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Figura 10.19 Variação de βκ em relação a Ld′ /D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Figura 10.20 Gráfico Kappa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Figura 10.21 Túnel modelo de Schwartz-Einstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Figura 10.22 Avaliação do método Kappa em relação a Ld′ xv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Figura 10.23 Avaliação do método Kappa em relação a Ld Figura 10.24 Casos simulados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Figura 10.25 Diagrama Convergência-Confinamento Figura 10.26 Avaliação Ld em relação a Ld′ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Figura 10.27 Diagrama Convergência-Confinamento para o método da redução do carregamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Figura 10.28 Redução do carregamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Figura 10.29 Fator de Redução do carregamento para o túnel com suporte . . . . . . . . . . . . 116 Figura 10.30 Diagrama Convergência-Confinamento para o método da redução de rigidez do suporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Figura 10.31 Diagrama Convergência-Confinamento para o método do acréscimo do a elaboração de material didático. Os Encontros contribuíram na articulação com outros povos e troca de experiências para manter as escolas resistentes contra o regimento dos brancos. Nós vamos continuar trabalhando como sempre. (Encontro dos professores., 1990, p.10) 36 Cadernos de Pesquisa, nº 111, dezembro/2000 Nesse processo de organização, os encontros anuais representam momentos decisivos. Além de possibilitar articulações culturais e políticas, trocas de experiências e de conhecimentos, favorecem o surgimento de novas concepções de educação escolar indígena que respeitam os conhecimentos, as tradições e os costumes de cada povo. Concomitantemente à valorização e ao fortalecimento da identidade étnica, procuram introduzir conhecimentos necessários para uma melhor relação com a sociedade não índia. A seguir, traço um panorama geral da trajetória histórica do movimento, em seus já 12 anos de existência, reportando-me a cada encontro realizado. Foram produzidos relatórios de todos os 12 encontros. No 1o Encontro, realizado na cidade de Manaus, em 1988, cada grupo relatou a maneira de educar na sua comunidade, com base na questão “Como se aprende a viver?” Problematizaram-se a existência da escola e os seus objetivos, tendo em vista o fato de que a educação sempre existiu, o que se traduziu na indagação: “Se já existia educação na originalidade, para que funciona a escola atual?” As reflexões também se reportaram ao perfil da escola desejada e aos passos para obtê-la. No 2o Encontro, de 1989, foram avaliadas as realizações dos professores para atingir os objetivos em consonância com os princípios estabelecidos com a finalidade de nortear a construção de uma verdadeira escola indígena. Destacaram-se, também, as ações empreendidas para garantir o reconhecimento e a regulamentação das escolas indígenas em nível oficial, pois, como explicitam os professores de Roraima: “o não reconhecimento das escolas indígenas é uma das dificuldades mais graves, no que diz respeito aos trabalhos clandestinos”. Os esforços para se manterem articulados foram considerados importantes para o fortalecimento do movimento e a conquista de seus ideais escolares. Como problemas comuns, destacaram-se a questão das línguas indígenas e a situação complexa de diversidade lingüística presente no movimento. No 3o Encontro, de 1990, avaliaram-se as contribuições dos encontros anteriores e o papel do movimento no encaminhamento e na resolução dos desafios enfrentados pelos professores na prática diária. Foram também discutidas temáticas como: “Currículos”, “Formação dos professores” e “Articulação do movimento”. O 4o Encontro, de 1991, aprofundou a discussão de problemas relativos à elaboração de currículos, e o estudo da legislação relacionada direta ou indiretamente à educação escolar indígena. Houve também discussão sobre a articulação do movimento dos professores com as diversas organizações indígenas (de cará- Cadernos de Pesquisa, nº 111, dezembro/2000 37 ter mais amplo, como a Coordenação das Organizações Indígenas da Amazônia Brasileira – Coiab –; e outros movimentos específicos, como o de agentes de saúde indígena e de mulheres). Realizou-se ainda um trabalho inédito com base na metodologia dos “temas geradores”, ocasião em que os professores puderam vivenciar um profundo exercício de interculturalidade, confrontando os diversos saberes dos povos indígenas presentes no encontro. Um dos momentos mais significativos foi a discussão e aprovação de uma “Declaração de Princípios” sobre a educação escolar indígena, que se tornou, desde a ocasião, o principal documento do movimento, de caráter articulador e reivindicatório. O 5o Encontro, de 1992, realizado na cidade de Boa Vista, em Roraima, centrou a atenção nos currículos, no regimento, na metodologia do tema gerador no contexto da diversidade cultural, na legislação/política governamental, nas propostas para o novo Estatuto do Índio, no Comitê Assessor do MEC e, ainda, na articulação e na continuidade do processo. Nessa ocasião o Estado do Acre passou a integrar também o movimento. No 6o Encontro, de 1993, realizado pela segunda vez na cidade de Boa Vista, discutiu-se sobre as “Culturas diversificadas”, o que demonstra a vontade de aproveitar os momentos de reunião não só para se conhecer mas também para conhecer a história e a cultura dos demais povos indígenas presentes. Esse tema, por sua vez, gerou a discussão de vários subtemas: organização social e política; origens; rituais; trabalho, economia e produção; educação tradicional. O 7o Encontro, de 1994, focalizou, além da temática “Medicina tradicional”, vários outros assuntos, tais como a avaliação da história do movimento; diagnóstico e avaliação da situação atual dos currículos e regimentos; política educacional oficial (governamental) e interna (indígena). No 8o Encontro, de 1995, discutiram-se as “Escolas indígenas e projetos de futuro” (relação entre escola e economia) com base na “Declaração de princípios”. Elaborou-se também um detalhado diagnóstico da realidade e dos problemas enfrentados pelas escolas indígenas da região, bem como procurou-se identificar as metas a serem alcançadas, dependentes do poder externo (União, estados e municípios), e as que estavam prioritariamente nas mãos do próprio movimento, ou seja, as que dependem da articulação e do trabalho interno. Foi também retomada uma questão fundamental, discutida no 1o Encontro: “Para que escola?” O 9o Encontro, de 1996, realizado pela primeira vez em São Gabriel da Cachoeira, no Amazonas, elegeu como tema “Escolas indígenas e projetos de futuro”. Na ocasião foram aprofundadas discussões do encontro anterior, a partir da constatação de que as escolas tanto podem ajudar a construir o futuro, como 38 Cadernos de Pesquisa, nº 111, dezembro/2000 podem destruí-lo. Foi também debatida a problemática da saída dos jovens das aldeias, por falta de alternativas internas. O 10o Encontro, de 1997, realizado em clima de festa, em comemoração aos dez anos, teve como tema “Avaliando o passado é que se constrói o futuro”. Num grande esforço coletivo, os participantes efetuaram profunda avaliação dos avanços alcançados e dos problemas e dificuldades que permanecem no tocante à situação das escolas indígenas nas regiões englobadas pelo movimento. Também se discutiu a continuidade do movimento, com base na temática “Pensando as perspectivas futuras”. No 11o Encontro, de 1998, além de serem abordados inúmeros temas – “A educação indígena e suas alternativas rumo ao ano 2000”; “Amazônia: políticas de ocupação e desenvolvimento”; “Educação indígena na trilha do futuro”; “As organizações indígenas frente aos projetos de ocupação da Amazônia”; “Educação indígena e desafios atuais” –, foi desenvolvido um trabalho sobre a proposta de estruturação da COPIAR, suas ações e maneira de se organizar. Decidiu-se também que essa discussão deveria ser aprofundada nas diferentes regiões, durante o período posterior ao encontro, e retomada no 12o Encontro, de 1999. O 12o Encontro, de 1999, realizado novamente na cidade de Manaus, escolheu como tema “A educação indígena nas trilhas do futuro: o Brasil que a gente quer são outros 500”. Na ocasião, foram analisados a situação da educação escolar nas regiões e os avanços e impasses na construção de escolas indígenas. Foram também relatadas experiências indígenas na gestão da educação, atividade que contou com a contribuição do professor Gersem dos Santos Luciano, do povo Baniwa, na época secretário municipal de educação de São Gabriel da Cachoeira, no Amazonas, e do professor Bento Macuxi, coordenador da DEI, de Roraima. A opção pela “oficialização”: riscos e desafios de um novo momento A dinâmica dos encontros tem priorizado, ao longo desses 12 anos, o intercâmbio das variadas experiências de como “fazer escolas indígenas”, fortalecendo o movimento como formulador de políticas e princípios próprios para a educação escolar. Também a troca de informações acerca do debate nacional quanto ao direito dos povos indígenas a “escolas diferenciadas”, inclusive prevista na legislação oficial, tem merecido constantes reflexões, como foi o caso da discussão sobre Resolução elaborada pelo Conselho Nacional de Educação, que cria e normatiza a categoria “escolas indígenas”. No final do último encontro, em 1999, decidiu-se, com o objetivo de aprimorar o instrumental de organização do movimento – seu Cadernos de Pesquisa, nº 111, dezembro/2000 39 poder de articulação e proposição –, transformar a Copiar em Conselho de Professores Indígenas da Amazônia – Copiam. Para tanto, as diversas regiões assumiram tarefas concretas, entre as quais a elaboração de uma proposta de estatuto, discutida no 13o Encontro Anual, em Manaus, em agosto de 2000. Esse encontro teve o formato de Assembléia Geral do Copiam, ocasião em que foi abordado o tema “A educação indígena diferenciada é a trilha do novo milênio”. Com uma pauta predominantemente ligada às de Araçatuba, São Paulo, Brasil, e relação entre elas no período de 1994 a 2004. Ano Cães Habitantes Relação habitante/ cão Relação cão/ 10 habitantes * 1994 1999 2004 26.926 34.332 31.793 159.700 169.303 177.823 * Relação seguida de letras diferentes diferem entre si (p < 0,0001). 5,93 4,93 5,59 1,69 c 2,03 a 1,79 b Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 ESTUDO DESCRITIVO DE UMA ESTRUTURA POPULACIONAL CANINA 929 Figura 1 Porcentagem de cães segundo a faixa etária na área urbana de Araçatuba, São Paulo, Brasil, nos anos de 1994 e 2004. baixa resposta imunológica frente a diversas vacinas contra importantes enfermidades, como a raiva 2,13. O número de eutanásias realizadas pelo CCZ declinou no período pós-raiva (1997 e 1998) e aumentou a partir de 1999 com a introdução da leishmaniose visceral (Figura 2). A taxa de eutanásia em 1994 foi de 8,8% (2.376/26.926); em 1999 foi de 14,9% (5.121/34.332) e em 2004 de 29,4% (9.364/31.793), diferenças estas estatisticamente significantes (p < 0,0001). Considerando-se o período de 11 anos, 49.380 cães foram submetidos à eutanásia no CCZ, sendo que deste total, 41.774 corresponderam ao período entre 1999 e 2004 (dados não apresentados). Ao contrário da raiva, cujas medidas de controle são amplamente eficazes, a enzootia de leishmaniose visceral no município não conta com meios de prevenção tão eficientes 14,15 e a alta taxa de eutanásia observada pode ter sido fator determinante para o decréscimo da população canina. Segundo Lima Júnior 2, elevadas taxas de mortalidade favorecem a renovação populacional o que pode resultar em população mais jovem e com maior tendência à prolificidade. Em Araçatuba, porém, a eliminação anual de um grande número de cães pode ter prejudicado seriamente o crescimento desta população uma vez que, mesmo havendo a reposição dos cães, muitos podem ter sido eliminados antes de atingirem a idade reprodutiva. A distribuição dos animais pela área urbana de Araçatuba revelou uma densidade de cães variável entre os diversos setores. Em 2004, por exemplo, os cães jovens com menos de dois anos de idade representaram 49,6% dos cães da área urbana (Figura 3). Os setores mais periféricos, com população de poder aquisitivo mais baixo, com mais problemas sociais e de saneamento ambiental, além de animais sem acompanhamento médico-veterinário, apresentaram alto percentual de cães menores de dois anos de idade (62% a 68%). Por outro lado, em setores economicamente mais desenvolvidos (região central), a porcentagem de cães com menos de dois anos de idade variou de 32,7% a 37,7%, sugerindo que a expectativa de vida dos cães destes setores é superior à dos periféricos. Os setores com maior porcentagem de animais jovens também apresentaram maior número de casos humanos de leishmaniose visceral e prevalência canina da doença (Centro de Controle de Zoonoses, Secretaria de Saúde e Higiene Pública. Boletins mensais das atividades de controle da leishmaniose visceral. Araçatuba, 1999-2004). Tal resultado é influenciado pela maior freqüência de ações de controle desenvolvidas nesses locais em decorrência dos casos humanos, resultando em maior taxa de eutanásia. Porém, o aumento da população canina mais jovem pode resultar em aumento da susceptibilidade destes cães à leishmaniose visceral, mantendo a doença na área. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 930 Andrade AM et al. Figura 2 Número de cães eutanasiados e existentes no período de 1994 a 2004 na área urbana de Araçatuba, São Paulo, Brasil. Figura 3 Porcentagem de animais de até dois anos de idade nos diferentes setores do Município de Araçatuba, São Paulo, Brasil, em 2004. São Paulo Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 33% a 38% 38% a 46% 46% a 54% 54% a 62% 62% a 68% ESTUDO DESCRITIVO DE UMA ESTRUTURA POPULACIONAL CANINA 931 Conclui-se que a ocorrência de raiva e leishmaniose visceral influenciou na estrutura e composição da população canina da área urbana de Araçatuba, em decorrência das ações de controle aplicadas ao reservatório canino. Resumo Colaboradores No período de 1994 a 2004, a população canina de Araçatuba, São Paulo, Brasil, registrou duas importantes zoonoses: a raiva e a leishmaniose visceral. Analisaram-se as mudanças ocorridas nessa população durante esse período, utilizando resultados de censos caninos e de coletas censitárias de sangue realizados em 1994, 1999 e 2004. A relação cão/10 habitantes variou significativamente, passando de 1,7 em 1994 para 2,0 em 1999 e para 1,8 em 2004. A porcentagem de cães com até um ano de idade passou de 20% para 32,5% e o número de eutanásias realizadas também aumentou após 1999, com a introdução da leishmaniose visceral. O número de cães e a estrutura etária variaram nos diversos setores do município e aqueles com maior porcentagem de animais com até dois anos de idade apresentaram maior ocorrência de casos de leishmaniose visceral humana e canina. Tais resultados decorrem de ações de controle adotadas nos setores com casos humanos de leishmaniose visceral, porém, o aumento da população canina mais jovem pode resultar em aumento da susceptibilidade destes cães à doença, favorecendo a manutenção da mesma na área. A. M. Andrade contribuiu na coleta de dados, análise e interpretação dos resultados e elaboração do manuscrito. S. H. V. Perri colaborou na análise estatística e correção do texto. L. H. Queiroz e C. M. Nunes contribuíram na concepção e planejamento, análise e interpretação dos dados e correção do texto. Agradecimentos À Prefeitura Municipal de Araçatuba, por meio da Secretaria de Saúde e Higiene Pública e do Centro de Controle de Zoonoses, e ao relator (anônimo) pelas correções e sugestões. Raiva; Leishmaniose Visceral; Eutanásia Animal; Cães Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008 932 Andrade AM et al. Referências 1. Beran GW, Frith M. Domestic animal rabies control: an overview. Rev Infect Dis 1988; 10(4 Suppl): 672-7. 2. Lima Júnior AD. Caracterização da população canina para o controle da raiva e outros problemas de saúde pública. Ciência Veterinária Tropical 1999; 2:65-78. 3. Wandeler AI, Budde A, Capt S, Kappeler A, Matter H. Dog ecology and dog rabies control. 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São Paulo: Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo; 2006. 8. Nunes CM, Martines DA, Fikaris S, Queiroz LH. Avaliação da população canina da zona urbana do Município de Araçatuba, São Paulo, SP, Brasil. Rev Saúde Pública 1997; 31:308-9. 9. Glasser CM, Fonseca Junior DPF. Guia de instruções do plano de erradicação de Aedes aegypti. São Paulo: Superintendência de Controle de Endemias, Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo; 1998. 10. Zar JH. Biostatistical analysis. 4th Ed. New Jersey: Prentice-Hall; 1998. 11. Oboegbulem SI, Nwakonobi IE. Population density and ecology of dogs in Nigeria: a pilot study. Revue Scientifique et Technique 1989; 8:733-45. 12. Soto FRM. Dinâmica populacional canina no Município de Ibiúna-SP: estudo retrospectivo de 1998 a 2002 referente a animais recolhidos, eutanasiados e adotados [Dissertação de Mestrado]. São Paulo: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo; 2003. 13. Silva LHQ. Produção de anticorpos e determinação da resistência adquirida à raiva canina [Tese de Doutorado]. São Paulo: Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo; 1999. 14. Costa CHN, Vieira JBF. Mudanças no controle da leishmaniose visceral no Brasil. Rev Soc Bras Med Trop 2001; 34:223-8. 15. Palatinik-de-Souza CB, Santos VR, França-Silva JC, Costa RT, Reis AB, Palatinik M, et al. Impact of canine control on the epidemiology of canine and human visceral leishmaniasis in Brazil. Am J Trop Med Hyg 2001; 65:510-7. Recebido em 19/Set/2007 Versão final reapresentada em 08/Jan/2008 Aprovado em 15/Jan/2008 Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 24(4):927-932, abr, 2008
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