Análise probabilística da segurança de circulação de trens sobre pontes ferroviárias utilizando modelos de interação veículo-estrutura

• Processo: 24/06964-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Tulio Nogueira Bittencourt
• Beneficiário: Eduardo Costa Granato
• Supervisor: Pedro Aires Moreira Montenegro Marques e Almeida
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade do Porto (UP), Portugal
• Vinculado à bolsa: 21/12367-2 - Análise de confiabilidade do comportamento dinâmico de pontes ferroviárias considerando a interação veículo-via, BP.DR
• Assunto(s): Análise dinâmica Confiabilidade estrutural Pontes ferroviárias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise dinâmica | Confiabilidade Estrutural | Contato roda-trilho | Interação veículo-via-estrutura | Pontes ferroviárias | Segurança de circulação | Grandes estruturas

Resumo

O sistema de transporte ferroviário é essencial para o transporte de cargas e passageiros no mundo, e nas últimas décadas os avanços na tecnologia dos trens permitiu um grande aumento na capacidade de carga e na velocidade dos veículos. Neste contexto, foi necessário o desenvolvimento de métodos sofisticados de análise dinâmica para avaliação do comportamento dos sistemas estruturais de pontes ferroviárias, uma vez que as grandes cargas e elevadas velocidades induzem respostas dinâmicas significativas na estrutura da ponte e a interação entre os subsistemas do veículo, via e estrutura é relevante para a obtenção de respostas precisas na análise estrutural da ponte e das condições de conforto e segurança de tráfego dos veículos. A modelagem numérica de sistemas estruturais de pontes ferroviárias é complexa, envolvendo a consideração das características da estrutura, da via e do veículo e não linearidades no contato roda-trilho. Além disso, há um grande grau de incerteza com relação às diferentes variáveis envolvidas na análise que devem ser consideradas para obtenção de resultados realistas. Assim, análises probabilísticas se mostram como ferramentas necessárias para o estudo de sistemas estruturais de pontes ferroviárias e do comportamento dos trens diante das incertezas existentes para garantir a segurança estrutural e de circulação nos estados limites de serviço e último. Diante desta motivação, este projeto propõe o desenvolvimento de uma metodologia de análise probabilística de segurança de circulação e segurança estrutural em pontes ferroviárias utilizando modelos de interação veículo-estrutura para avaliação explícita dos coeficientes de descarrilamento sob ação de excitações laterais significativas. Além disso, é proposto o desenvolvimento de uma metodologia de previsão das forças de contato através de algoritmos baseado em inteligência artificial que otimize os algoritmos de interação e viabilize múltiplas avaliações dos modelos de interação.