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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16609
Tipo do documento: Dissertação
Título: Estudo do comportamento dinâmico de pontes rodoviárias mediante avaliação da deterioração progressiva do pavimento
Título(s) alternativo(s): Study of the dynamic behavior of road bridges evaluating the progressive deterioration of the pavement
Autor: Silva, Ana Célia Soares da 
Primeiro orientador: Silva, José Guilherme Santos da
Primeiro membro da banca: Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
Segundo membro da banca: Sousa Junior, João Batista Marques de
Resumo: As pontes rodoviárias geralmente são sujeitas a ações dinâmicas aleatórias, de magnitude variável, devido ao tráfego dos comboios de veículos ao longo de sua vida útil. Essas ações dinâmicas podem gerar a nucleação de fraturas ou mesmo sua propagação sobre a estrutura da obra de arte. Por outro lado, a condição deteriorada da superfície da estrada do pavimento asfáltico, ao longo do tempo, representa uma questão fundamental para o aumento significativo dos valores de deslocamentos e tensões das pontes rodoviárias. Assim sendo, este trabalho de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma metodologia de análise para avaliação da resposta estrutural dinâmica de obras de arte rodoviárias (deslocamentos e tensões), considerando-se para tal as ações dinâmicas decorrentes de comboios de veículos trafegando sobre o pavimento irregular, além da inclusão do efeito da deterioração progressiva da superfície da pista ao longo do tempo. Deste modo, o modelo estrutural investigado corresponde a uma ponte rodoviária mista (aço-concreto) típica, com eixo reto e vão de 40 m. O sistema estrutural é constituído por quatro vigas mistas e uma laje de concreto com 0,225 m de espessura. Nesta investigação, o modelo numérico desenvolvido para a análise estrutural dinâmica da ponte foi desenvolvido com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via emprego do Método dos Elementos Finitos. As conclusões deste trabalho de pesquisa indicam que a resposta estrutural dinâmica da ponte analisada, em termos dos valores dos deslocamentos e tensões, e considerando-se o pavimento da pista deteriorado, sofreu amplificações importantes, da ordem de 3 a 8 vezes mais elevadas, quando comparadas a situação do pavimento sem deterioração. Tal fato significa que o efeito da deterioração progressiva do pavimento da pista, ao longo do tempo, é relevante e precisa ser considerado na análise dinâmica e projeto de sistemas estruturais pontes rodoviárias.
Abstract: Highway bridges are usually subjected to random dynamic actions of variable magnitude due to vehicles convoys crossing on the bridge pavement deck along their service life. These dynamic actions can generate the nucleation of fractures or even their propagation on the bridge deck structure. On the other hand, the deteriorated road surface condition of the asphalt pavement represents a key issue to the significant increase of the displacements and stresses values on the highway bridge decks. Therefore, this research work aims to develop an analysis methodology to evaluate the dynamic structural response of a steel-concrete composite highway bridge (displacements and stresses), including the dynamic actions due to vehicles convoys traveling on the irregular pavement and the effect of the road progressive deterioration over time. This way, the structural model investigated in the present study corresponds to a typical steel-concrete composite highway bridge deck, with straight axis and spanning of 40.0 m. The structural system is constituted by four composite girders and a 0.225 m thick concrete slab. In this investigation, the numerical model developed for the dynamic analysis of the steel-concrete composite bridge adopted the usual mesh refinement techniques present in Finite Element Method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The conclusions of this research work indicate that the dynamic structural response of the analyzed bridge, in terms of the values of displacements and stresses, and considering the deteriorated road pavement, underwent important amplifications, in the order of 3 to 8 times higher, when compared to the situation without deterioration. This fact means that the effect of the progressive deterioration of the road pavement, over time, is relevant and needs to be considered in the dynamic analysis and design of structural road bridge systems.
Palavras-chave: Civil engineering
Bridges
Floors
Structural analysis (Engineering)
Finite element method
Vehicle trains
Effect of pavement deterioration
Engenharia civil
Pontes
Pavimentos
Análise estrutural (Engenharia)
Método dos elementos finitos
Comboios de veículos
Efeito da deterioração do pavimento
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: SILVA, Ana Célia Soares da. Estudo do comportamento dinâmico de pontes rodoviárias mediante avaliação da deterioração progressiva do pavimento. 2020. 135 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16609
Data de defesa: 30-Nov-2020
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil

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