Análise numérica-experimental de uma ponte metroviária de concreto : estudo de caso

Abstract

O monitoramento de estruturas está crescendo em importância devido às demandas da sociedade sobre segurança, confiabilidade e gerenciamento econômico da infraestrutura envelhecida. Após a demanda inicial de construção, é natural que haja preocupação por parte dos gestores para temas relativos ao monitoramento, detecção, estimativa e previsão de danos e vida útil das estruturas. No contexto das grandes cidades brasileiras, que apresentam parte de sua infraestrutura rodoviária e metroviária com muitos anos de utilização, há necessidade de avaliação mais detalhada da integridade das grandes estruturas, como pontes e viadutos, que não pode ser completamente atendida apenas com inspeções visuais. Nesse sentido, o monitoramento de vibração e a modelagem estrutural analisando as características dinâmicas e estáticas da estrutura tornou-se uma excelente técnica de investigação para avaliação e previsão da integridade estrutural de grandes estruturas. Sendo agora um campo de estudo e aplicação maduro, tem vários benefícios, como fácil implementação e uma consistência razoável nos parâmetros medidos. Este trabalho apresenta a análise numérica-experimental modelagem da ponte em concreto protendido sobre o Córrego Vicente Pires do Sistema Metroviário de Brasília, visando a identificação de parâmetros modais como frequências naturais e formas modais, e de padrões de deslocamento e deformação. Também foi realizado testes de impulso e vibração ambiente realizados em uma laje em escala real e um sistema profissional com de um sistema multinó sem fio SHM baseado em vibração de baixo custo, baseado na plataforma Arduino, para identificação de parâmetros modais em infraestruturas civis e comparado com um sistema profissional de acelerômetros, o mesmo utilizado no monitoramento da ponte metroviária. Os dados obtidos do sistema proposto nos testes de impulso permitiram estimar frequências naturais dentro de 2%, e valores de Modal Assurance Criteria (MAC) em torno de 0,3 a 0,9, em relação aos estimados com o sistema profissional. No entanto, o sistema de baixo custo não foi capaz de produzir dados utilizáveis em testes de vibração ambiente. Pode se concluir que os resultados experimentais e numéricos apresentaram boa correlação e que as condições atuais da ponte estão de acordo com as hipóteses básicas de projeto.