Avaliação de segurança de pontes existentes: aplicação ao viaduto ferroviário de Durrães

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreira, Vicente Novo
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/36436
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Estruturas e Geotecnia)
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Também, a carência de manutenção, a degradação e o desgaste provocados pela passagem do tempo e pela sua utilização agravam o seu estado de conservação, contribuindo para a sua ruína. Para além disso, os fundos disponíveis para manutenções e reparações são diminutos, desencadeando um desafio para a preservação em condições admissíveis e níveis de segurança dignos. Atualmente, apenas um reduzido número de países dispõe de documentação sobre a avaliação da segurança de pontes existentes. Nos restantes países, como Portugal, na ausência de documentação específica, recorre-se aos regulamentos de dimensionamento de estruturas novas. Contudo, esta prática não apresenta resultados satisfatórios. Por conseguinte, pontes classificadas como inseguras pela aplicação de critérios tradicionais de segurança, por aplicação de metodologias probabilísticas, demonstraram possuir níveis de fiabilidade plausíveis. Nos últimos anos, as metodologias probabilísticas têm sido cada vez mais aplicadas e recomendadas por vários autores, nomeadamente no domínio das avaliações de segurança estruturais. A sua utilização, pelos motivos acima enunciados, conduziram a significativas economias em medidas de intervenção e reconstrução. Na presente dissertação, pretende-se expor e aplicar as metodologias probabilísticas de avaliação de segurança de estruturas existentes, em particular, a obras de arte. Procedeu-se à caracterização das propriedades mecânicas e das ações que descrevem os modelos de resistência e de ações da ponte em estudo. A informação das propriedades mecânicas foi obtida pela realização de ensaios de caracterização material. Desenvolveu-se um modelo numérico de análise estrutural e, por introdução da variabilidade intrínseca aos parâmetros estruturais, foi obtido o modelo probabilístico, modelo que permitiu aferir o nível de fiabilidade da ponte em estudo para situações de ruína. Um procedimento comum em avaliações de segurança é a aquisição sistemática de informações estruturais por meio de monitorizações, retratando-se de forma mais realista o comportamento da ponte em estudo. A realização de ensaios de caracterização material permite reduzir a variabilidade associada às propriedades mecânicas por aplicação de metodologias Bayesianas. Como será exposto, as metodologias Bayesianas revelam-se uma ferramenta arrojada, devido ao facto de permitirem incorporar a informação obtida da monitorização e de ensaios realizados nos modelos probabilísticos, sem ignorar a informação anterior. A abordagem probabilística apresentada ao longo da dissertação será aplicada a uma ponte ferroviária em arco de alvenaria de pedra, o Viaduto de Durrães. No capítulo final da dissertação, exemplificam-se a aplicação de alguns métodos de análise estrutural, a demonstração das vantagens da aplicação de metodologias Bayesianas e as dificuldades acrescidas em análises de estruturas de alvenaria.The safety assessment of existing structures, submitted to various actions, is a very complex issue. The most appropriate approach requires the application of probabilistic models, which are unknown to most civil engineers. Nowadays, there is a significant number of bridges, vital elements of the road network that are in use and are subjected to loads higher than those recommended in the respective design projects. Also, the lack of maintenance, degradation caused by time and their use aggravate their condition, contributing to its collapse. In addition, the available funds for maintenance and repairs are few, triggering a challenge for preservation in allowable condition and safety levels. Currently, only a small number of countries have proper documentation concerning safety assessment of existing bridges. In other countries, such as Portugal, in the absence of specific documentation, standardizations for structures are applied. However, this practice does not present satisfactory results. Therefore, bridges classified as unsafe, according to a security criteria, demonstrated plausible levels of reliability through application of probabilistic methodologies. In recent years, probabilistic methods have been increasingly applied and recommended by several authors, namely in the field of structural safety assessment. Due to the reasons outlined above, their application have led to significant savings in intervention and reconstruction measures. In this thesis it, is intended to present and apply the methodologies of probabilistic safety assessment of existing structures, in particular to bridges and viaducts. The characterization of mechanical properties and actions, respectively describing the resistance and action models of the bridge study, is then developed. The mechanical properties were acquired through material characterization tests. A numerical model was developed for structural analysis and, by introducing the intrinsic variability of structural parameters, a probabilistic model was generated, through which the reliability assessment of the bridge under study is obtained for situations of collapse. A common procedure for safety evaluation is the systematic acquisition of structural data through monitoring, reproducing, in a more realistic way, the behavior of the bridge under study. The material characterization tests allow to reduce the related variability of mechanical properties by applying Bayesian methodologies. As it will be shown, Bayesian methodologies are considered a good tool, because they incorporate information obtained from monitoring and other tests in probabilistic models, without ignoring previous information. The presented probabilistic approach throughout this thesis will be applied to a case study, the Durrães Viaduct, presented in the final chapter of the thesis, exemplifying the application of some methods of structural analysis and showing the advantages of the application of Bayesian methods in existing bridges and viaducts.Matos, José C.Oliveira, Daniel V.Universidade do MinhoMoreira, Vicente Novo20142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/36436por201144530info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:49:22Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/36436Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:47:49.569988Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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