Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Saramago, Gabriel Araújo
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/18144
Resumo: A presente dissertação tem como objetivo principal a avaliação experimental e numérica do comportamento dinâmico de uma ponte ferroviária, a Ponte Cascalheira, pertencente a Linha Norte de Portugal. Os procedimentos realizados incluem a construção de um modelo em elementos finitos representativo da estrutura e a realização de ensaios de caracterização dinâmica da estrutura in-situ, nomeadamente ensaios de vibração ambiental e ensaios de vibração forçada com a passagem de comboios. O modelo numérico da ponte foi calibrado com recurso a algoritmos de otimização, especificamente algoritmos genéticos, com o auxílio do programa MATLAB®. A calibração teve como base as propriedades obtidas nos ensaios de vibração ambiental, nomeadamente os modos de vibração e respetivas frequências naturais. Por fim, foi também realizada a análise dinâmica da estrutura com a passagem de comboios. Utilizou-se uma metodologia iterativa não-linear, considerando a interação veículo estrutura. São realizados estudos paramétricos da resposta numérica e os resultados numéricos e experimentais são comparados em termos de acelerações. Concluiu-se que com a calibração do modelo numérico os resultados numéricos atingem maior concordância com os resultados medidos com a passagem do comboio real.
id RCAP_ba6839f0d35e37559146a51c21dd8ac3
oai_identifier_str oai:recipp.ipp.pt:10400.22/18144
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimentalPonte FerroviáriaModelação numéricaEnsaios dinâmicosAlgoritmo GenéticoAnálise dinâmicaRailway bridgesNumerical modelingDynamic testsGenetic algorithmDynamic analysisA presente dissertação tem como objetivo principal a avaliação experimental e numérica do comportamento dinâmico de uma ponte ferroviária, a Ponte Cascalheira, pertencente a Linha Norte de Portugal. Os procedimentos realizados incluem a construção de um modelo em elementos finitos representativo da estrutura e a realização de ensaios de caracterização dinâmica da estrutura in-situ, nomeadamente ensaios de vibração ambiental e ensaios de vibração forçada com a passagem de comboios. O modelo numérico da ponte foi calibrado com recurso a algoritmos de otimização, especificamente algoritmos genéticos, com o auxílio do programa MATLAB®. A calibração teve como base as propriedades obtidas nos ensaios de vibração ambiental, nomeadamente os modos de vibração e respetivas frequências naturais. Por fim, foi também realizada a análise dinâmica da estrutura com a passagem de comboios. Utilizou-se uma metodologia iterativa não-linear, considerando a interação veículo estrutura. São realizados estudos paramétricos da resposta numérica e os resultados numéricos e experimentais são comparados em termos de acelerações. Concluiu-se que com a calibração do modelo numérico os resultados numéricos atingem maior concordância com os resultados medidos com a passagem do comboio real.The main objective of this dissertation is to evaluate the experimental and numerical dynamic behavior of a railway bridge, the Cascalheira Bridge, which belongs to the North Line of Portugal. The procedures performed include the construction of a finite element model representative of the structure and the execution of dynamic characterization tests of the structure in-situ, namely environmental vibration tests and forced vibration tests with the passage of trains. The bridge numerical model was calibrated using optimization algorithms, specifically genetic algorithms, with the support of MATLAB® (2018ª). The calibration was based on the properties obtained in environmental vibration tests, namely the vibration modes and their natural frequencies. Finally, the dynamic analysis of the structure combined with the passage of trains was also performed. A non-linear iterative methodology was used, considering the interaction vehicle structure. Parametric studies of the numerical response were carried and the numerical and experimental results were compared. It was concluded that with the calibration of the numerical model, numerical results achieve a greater agreement with the results measured with the actual train passage.Ribeiro, Diogo Rodrigo FerreiraRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoSaramago, Gabriel Araújo2021-07-21T13:09:33Z20202020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/18144TID:203215060porinfo: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:RCAAP2023-03-13T13:09:27Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/18144Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:37:45.002861Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
title Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
spellingShingle Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
Saramago, Gabriel Araújo
Ponte Ferroviária
Modelação numérica
Ensaios dinâmicos
Algoritmo Genético
Análise dinâmica
Railway bridges
Numerical modeling
Dynamic tests
Genetic algorithm
Dynamic analysis
title_short Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
title_full Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
title_fullStr Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
title_full_unstemmed Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
title_sort Caracterização dos efeitos dinâmicos induzidos por tráfego na ponte cascalheira: modelação numérica, calibração e validação experimental
author Saramago, Gabriel Araújo
author_facet Saramago, Gabriel Araújo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ribeiro, Diogo Rodrigo Ferreira
Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
dc.contributor.author.fl_str_mv Saramago, Gabriel Araújo
dc.subject.por.fl_str_mv Ponte Ferroviária
Modelação numérica
Ensaios dinâmicos
Algoritmo Genético
Análise dinâmica
Railway bridges
Numerical modeling
Dynamic tests
Genetic algorithm
Dynamic analysis
topic Ponte Ferroviária
Modelação numérica
Ensaios dinâmicos
Algoritmo Genético
Análise dinâmica
Railway bridges
Numerical modeling
Dynamic tests
Genetic algorithm
Dynamic analysis
description A presente dissertação tem como objetivo principal a avaliação experimental e numérica do comportamento dinâmico de uma ponte ferroviária, a Ponte Cascalheira, pertencente a Linha Norte de Portugal. Os procedimentos realizados incluem a construção de um modelo em elementos finitos representativo da estrutura e a realização de ensaios de caracterização dinâmica da estrutura in-situ, nomeadamente ensaios de vibração ambiental e ensaios de vibração forçada com a passagem de comboios. O modelo numérico da ponte foi calibrado com recurso a algoritmos de otimização, especificamente algoritmos genéticos, com o auxílio do programa MATLAB®. A calibração teve como base as propriedades obtidas nos ensaios de vibração ambiental, nomeadamente os modos de vibração e respetivas frequências naturais. Por fim, foi também realizada a análise dinâmica da estrutura com a passagem de comboios. Utilizou-se uma metodologia iterativa não-linear, considerando a interação veículo estrutura. São realizados estudos paramétricos da resposta numérica e os resultados numéricos e experimentais são comparados em termos de acelerações. Concluiu-se que com a calibração do modelo numérico os resultados numéricos atingem maior concordância com os resultados medidos com a passagem do comboio real.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-01-01T00:00:00Z
2021-07-21T13:09:33Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.22/18144
TID:203215060
url http://hdl.handle.net/10400.22/18144
identifier_str_mv TID:203215060
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799131467292344320