Avaliação da Resposta Dinâmica e Verificação de Projeto à Fadiga de Pontes Rodoviárias Mistas (aço-concreto)
Guilherme Santana Alencar1; José Guilherme Santos da Silva2
1 Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, PGECIV/FEN/UERJ; 2 Departamento de Estruturas e Fundações, ESTR, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, UERJ
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0243
Resumo
Pontes rodoviárias mistas (aço-concreto) são submetidas, ao longo do tempo, a um grande número de carregamentos repetitivos de diferentes magnitudes. A variação da velocidade do tráfego e a interação dos veículos com a superfície irregular do pavimento são exemplos de fatores que podem causar efeitos dinâmicos sobre estruturas de pontes. Essas ações podem gerar amplificações dinâmicas elevadas na resposta dinâmica das obras de arte, gerando nucleação de fraturas ou mesmo propagando-as sobre a estrutura das pontes. Neste caso, faz-se necessário realizar uma análise de fadiga para verificar a segurança e a durabilidade do sistema estrutural. A correta consideração desses fatores foi considerada neste trabalho de pesquisa através de análises dinâmicas, com base na avaliação dos níveis dos deslocamentos e tensões e, bem como, do comportamento à fadiga das pontes rodoviárias. Para tal, foi levado em consideração o tráfego de comboios de veículos sobre a superfície irregular do pavimento. O sistema estrutural da ponte mista (aço-concreto) investigada neste estudo é do tipo simplesmente apoiado, com vão de 40m de comprimento, sendo constituído por quatro vigas mistas longitudinais e por uma laje de concreto aramado. A modelagem numérica da ponte foi realizada através do emprego do programa ANSYS e para tal foram utilizadas técnicas de discretização por meio do método dos elementos finitos, considerando-se interação total entre as vigas de aço e o tabuleiro de concreto armado. O tráfego dos comboios de veículos é considerado mediante a simulação de comboios semi-infinitos com velocidade constante. As conclusões alcançadas ao longo do estudo versam acerca dos impactos na vida útil de serviço dos detalhes construtivos da ponte mista investigada, causados pela interação do tráfego dos veículos com a superfície irregular do tabuleiro.
Palavras-chave: Pontes Rodoviárias Mistas (Aço-Concreto); Análise Dinâmica de Estruturas; Verificação de Projeto à Fadiga