Comparativo da resposta estrutural de um pavimento flexível simulado numericamente, com base nos dados obtidos pelos ensaios com o FWD e com a viga Benkelman

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Berknebrock, Caroline Angélica
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Engenharia civil; Pavimentos flexíveis; Deflectómetro de impacto; Análise estrutural (Engenharia); Testes não-destrutivos
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/16512

A deflexão de um pavimento flexível é um importante indicador de sua capacidade estrutural, e os ensaios não destrutivos são amplamente utilizados na medição dessas deflexões e na determinação dos módulos resilientes das camadas através de processos de retroanálise. Conhecidos os parâmetros de deformabilidade das camadas do pavimento, é possível verificar, através da análise de tensões e deformações, e de modelos de previsão de desempenho, o número de repetições de cargas que levam o pavimento à ruptura por fadiga e/ou ruptura plástica. A simulação numérica com o emprego do método dos elementos finitos (MEF), é uma das técnicas que tem se destacado para determinação das tensões e deformações do pavimento durante a aplicação de uma carga externa. No Brasil, os equipamentos mais utilizados em ensaios não destrutivos são: o Falling Weight Deflectometer (FWD) e a viga Benkelman, e apesar do princípio de funcionamento ser similar, as medidas aferidas em um mesmo ponto são distintas devido às diferentes técnicas de execução e carregamentos aplicados. Essa pesquisa objetiva contribuir com estudos que correlacionam os resultados obtidos por estes dois equipamentos, comparando as tensões e deformações de um pavimento flexível, simulado com o MEF, considerando os diferentes módulos resilientes equivalentes – MReqv obtidos com a retroanálise das deflexões aferidas com o FWD e viga Benkelman. Foram utilizados os resultados dos ensaios realizados com os dois equipamentos em 110 pontos, distribuídos em seis trechos, de uma rodovia de pavimento flexível, situada em Santa Catarina e constituída por uma estrutura tipicamente empregada nos pavimentos do estado. A partir dos MReqv obtidos pela retroanálise das deflexões foram simulados doze modelos estruturais numéricos da rodovia, sendo um modelo por segmento e por ensaio, no software ABAQUS. Os resultados das tensões e deformações foram comparados entre si, avaliando a diferença na resposta estrutural do pavimento, com a análise foi possível perceber que não há padrão de comportamento entre os valores de deflexão obtidos em campo e os valores de tensão e deformação dos modelos estruturais numéricos. Também foi realizada uma contagem volumétrica do tráfego para estimar o número N, e a partir dos modelos propostos por Guimarães (2009) e Fritzen adaptado para o MeDiNa avaliou-se o afundamento permanente e o percentual de área trincada estimados a partir dos modelos estruturais numéricos formulados para o FWD e para a viga Benkelman. Constatou-se que as deformações permanentes provenientes dos modelos FWD são estatisticamente iguais às obtidas pelos modelos da viga Benkelman, e que esta não será a causa de ruptura do pavimento ao fim de sua vida útil. Quanto ao percentual de área trincada observou-se que esta é mais suscetível aos valores de deflexões aferidos em campo, desta forma, ao comparar os modelos numéricos verificou-se que, nos trechos da rodovia que já estavam consolidados os resultados de trincamento foram semelhantes, já para os segmentos em consolidação as diferenças foram significativas, ao ponto de o FWD indicar a ruptura por fadiga e a viga Benkelman não