Simulação numérica pelo método dos elementos finitos das etapas construtivas de uma ponte segmentada pré-moldada com protensão

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Machado, Gabriela Grützmacher
• Orientador(a): Campos Filho, Americo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Pontes de concreto (Engenharia); Estruturas de concreto protendido; Modelagem computacional; Elementos finitos
• Palavras-chave em Inglês: Segmental bridges; Successive cantilever method; Construction stages; Precast concrete; Prestress; Finite element method; ANSYS; UPF’s – User Programmable Features
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/241888

O projeto de pontes segmentadas, que utilizam elementos de concreto pré-moldado com protensão e a técnica de construção do tabuleiro por balanços sucessivos, envolve uma análise de alta complexidade. A justificativa para a realização deste trabalho vem da crescente utilização destas pontes ao longo dos anos, pois é uma alternativa muito eficaz para vencer grandes vãos. Esta dissertação de mestrado apresenta uma análise numérica a partir de um modelo tridimensional em elementos finitos que simula as etapas construtivas de um trecho do tabuleiro da Nova Ponte do Guaíba, localizada na cidade de Porto Alegre, utilizando o software ANSYS, versão 21.2. Apresenta-se, inicialmente, uma revisão sobre as pontes segmentadas, a técnica construtiva por balanços sucessivos, assim como sobre a protensão nestas estruturas. Em seguida, descrevem-se as relações constitutivas viscoelásticas dos materiais, empregadas na representação numérica. Para o concreto, utilizou-se um modelo de Kelvin generalizado, com o auxílio da ferramenta de customização UPF (User Programmable Features), onde foram adicionadas sub-rotinas, ao programa principal, em linguagem FORTRAN. Para o aço das armaduras de protensão, utilizou-se um modelo de Maxwell Generalizado, disponível no ANSYS. Foram, então, simuladas numericamente as etapas construtivas por balanços sucessivos de um trecho da Nova Ponte do Guaíba, seguindo fielmente a sequência adotada na sua construção. A partir dos dados de monitoramento da construção da ponte, foi possível realizar a comparação dos valores de deslocamento vertical, obtidos no modelo numérico e coletados em campo. Observou-se uma boa concordância entre esses valores.