Desenvolvimento de estratégias para análise sistêmica da resistência à força cortante e punção em lajes de pontes

Resumo

Os modelos de resistência à força cortante da literatura tratam, em sua maioria, da análise de vigas e da resistência à punção concêntrica de lajes. Entretanto, no caso de cargas distribuídas em pequenas áreas e próximas do apoio, situação frequente em tabuleiros de pontes rodoviárias, um modo de ruptura intermediário entre o cisalhamento de vigas e a punção de lajes pode ocorrer. Nesta vertente, diversos estudos foram desenvolvidos na Europa, mas avaliando ensaios de laboratório em escala reduzida com apenas uma carga concentrada próxima do apoio das lajes. Portanto, a maioria destes experimentos não simula aspectos como o efeito da combinação de cargas concentradas e as maiores espessuras praticadas em lajes de pontes. Por esta razão, propõem-se desenvolver um estudo analítico e numérico que investigue a resistência à força cortante e punção de lajes em condições mais representativas das solicitações de pontes. Para isto, pretende-se primeiramente calibrar diferentes modelos numéricos de lajes ensaiadas na literatura para representar os possíveis modos de ruptura por força cortante que podem ocorrer: (I) ruptura como viga larga; (II) ruptura por punção excêntrica e (III) um modo intermediário entre a ruptura como vigas e a ruptura por punção. Após validada a estratégia de modelagem numérica, pretende-se simular lajes com geometria e carregamento mais próximas da prática profissional e desenvolver um estudo paramétrico com ênfase na simulação de diferentes combinações de carregamento, condições de contorno, e espessuras de lajes representativas da prática nacional de projetos. Baseado no estudo numérico, pretende-se desenvolver estratégias de análise com modelos analíticos de cálculo capazes de representar o comportamento observado em ensaios de laboratório e aquele observado no estudo numérico proposto. Portanto, o estudo pretende contribuir tanto para uma melhor compreensão do problema físico como para o desenvolvimento de recomendações práticas de projeto para profissionais da área. (AU)