Aplicação da identificação modal estocástica na avaliação de danos em pontes de concreto armado

• Processo: 12/00431-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Ricardo Carrazedo
• Beneficiário: Ricardo Carrazedo
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Tiago Marrara Juliani
• Assunto(s): Dinâmica das estruturas Pontes de concreto armado Análise estocástica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise dinâmica experimental | Concreto Armado | identificação modal estocástica | instrumentação | monitoração | Pontes | Dinâmica das estruturas

Resumo

As pontes de concreto armado são obras de arte essenciais para a infra-estrutura de transportes do Brasil. No entanto, parte das pontes existentes sofreu desgaste excessivo após muitos anos em serviço. Logo, é necessário um diagnóstico preciso da condição estrutural para a tomada de decisão quanto à necessidade do reforço ou mesmo para dimensioná-lo de forma adequada. Diversos ensaios de campo permitem obter as informações necessárias para tal diagnóstico da integridade da estrutura existente. Os ensaios não destrutivos se destacam pois não introduzem danos à estrutura com a retirada de amostras, possibilitam a execução de medidas em vários locais e facilitam o acompanhamento destas propriedades ao longo do tempo. Entre as técnicas não destrutivas, a análise dinâmica experimental tem se mostrado especialmente promissora, pois a partir das freqüências naturais, deformadas modais e amortecimentos é possível obter informações sobre o comportamento global da estrutura e detectar danos localizados que interfiram nesta resposta global. Esta técnica é ainda mais vantajosa operacionalmente quando realizada com vibrações ambientais geradas pelo vento, sismos ou, no caso das pontes, pelo tráfego de veículos. Porém, não há controle ou mesmo não se conhecem as ações dinâmicas aplicadas, apenas é medida a resposta da estrutura frente a estas ações. A identificação modal estocástica é indicada nesta situação e parte da hipótese de que estas forças são idealizáveis por um ruído branco de densidade espectral constante. A identificação de danos é viabilizada comparando as mudanças nas propriedades dinâmicas ao longo do tempo a partir de uma situação inicial íntegra ou com a calibração de um modelo analítico no qual são inseridos danos até que ocorra uma boa comparação com o modelo experimental. Pretende-se aplicar esta metodologia para a identificação de danos em pontes de concreto armado as quais serão representadas por modelos reduzidos em laboratório. (AU)