Estudo das forças dinâmicas e atenuações de um sistema metroviário sobre lajes flutuantes

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Santos, Danilo Pereira dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Análise dinâmica; Dynamic analyzes; Float slab track; Lajes flutuantes; Numerical models; Simulação numérica; Sistemas metroviários; Subway systems
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18134/tde-04082020-192332/

As primeiras investigações da resposta dinâmica de sistemas ferroviários datam de 1849, em um contexto de pós-revolução industrial, quando as velocidades mais expressivas dos carregamentos necessitavam ser estudadas. Desde então, variadas soluções analíticas e numéricas procuram descrever a interação entre o veículo e a estrutura. Para atingir tal objetivo, diversas simplificações foram adotadas, desde os primeiros modelos de um grau de liberdade até as análises mais recentes, baseadas em modelos numéricos sofisticados, subsidiados por campanhas experimentais. Acrescenta-se que, além dos desafios na representação do problema mecânico, ainda há a necessidade de investigação dos níveis globais de vibração no intuito de assegurar o isolamento às edificações lindeiras. Tal problema tem particular importância aos sistemas metroviários, sobretudo pela sua proximidade às regiões de alta densidade populacional. Diante disso, esta pesquisa se ocupa da avaliação das forças dinâmicas geradas em uma metrovia subterrânea, bem como da eficiência dos sistemas de atenuação comumente adotados, com especial destaque às soluções em lajes flutuantes. Para isto, diferentes simulações numéricas foram estudadas com o propósito de investigar desde a interação roda/trilho até a propagação do ruído à superfície. Assim, foram propostos dois modelos bidimensionais, o primeiro, longitudinal, responsável por contabilizar as forças dinâmicas geradas pelas cargas móveis, bem como as características do contato roda/trilho, e o segundo, transversal, encarregado de descrever a propagação das ondas geradas na via através do solo. A partir desta abordagem foi possível, após validação dos modelos numéricos junto a dados experimentais, estudar diferentes parâmetros associados à geração da vibração e à sua propagação. Tais parâmetros conduzem à caracterização de padrões e critérios úteis tanto à predição das forças dinâmicas, quanto à adoção de soluções em atenuação.