Determinação da influência de seções transversais na resposta dinâmica de pontes através de ensaios em túnel de vento e identificação de sistemas

• Ano de defesa: 2007
• Autor(a) principal: Limas, Lisandra Fraga
• Orientador(a): Loredo-Souza, Acir Mércio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Vento; Pontes (Engenharia)
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/15442

Atualmente, com o aumento dos vãos, pontes suspensas e estaiadas tornaram-se mais propensas aos problemas de instabilidade, sendo o vento um fator determinante nas condições de estabilidade destas estruturas. A forma da seção transversal tem caráter decisivo na determinação dos parâmetros de projeto e, por esta razão, o estudo da ação do vento e sua interação com a ponte devem ser levados em conta desde a fase de projeto. O objetivo deste trabalho é gerar conhecimento específico sobre a influência da forma da seção transversal de pontes, estudando a tendência destas seções a apresentar instabilidade dinâmica do tipo drapejamento (“flutter”), através da disponibilização de um novo procedimento experimental-numérico. As respostas dinâmicas foram determinadas através de ensaios de oito modelos seccionais de tabuleiros de pontes em túnel de vento e pela técnica de identificação de sistemas, obtendo-se as velocidades críticas do vento e os parâmetros do sistema tais como freqüências e amortecimentos (ilustrados via derivativos aerodinâmicos), sendo que a técnica de identificação fundamentou-se nos métodos do “Random Decrement” (RD) e dos mínimos quadrados não-linear (Nonlinear Least Squares, NLS). Vinte e seis configurações distintas de sistemas vento-pontes foram analisadas, das quais se observaram bons resultados para ambos os modelos de identificação (COUPLE - ajusta individualmente a curva de decaimento de cada movimento via NLS e EQUAL - ajusta simultaneamente as curvas de decaimento de ambos os movimentos via NLS) de acordo com os seguintes critérios: literatura, correlação entre os sistemas vento-pontes, correlação entre os próprios modelos de identificação e critérios inerentes ao processamento dos modelos. Destaca-se o modelo COUPLE em relação ao EQUAL por apresentar os melhores resultados dos parâmetros identificados, requerer o menor número de iterações no processo e ter a melhor convergência no ajuste das curvas de decaimento vertical e torsional. As alterações na forma arquitetônica da seção transversal do tabuleiro confirmaram-se como uma boa alternativa para melhoria do desempenho aerodinâmico da ponte, aumentando a velocidade crítica de drapejamento e até suprimindo a ocorrência deste fenômeno. O amortecimento ratificou-se como um recurso bastante efetivo na estabilização da seção da ponte. O escoamento turbulento também ratificou sua tendência estabilizadora para a ponte.