Projeto de instrumentação, monitoramento por imagens e retroanálise de pavimento
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00209 https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14556 |
Resumo: | As ferrovias têm ganhado destaque nacional em razão dos vultosos investimentos e expansões da malha planejados para os próximos anos. Os métodos brasileiros para analisar o comportamento dos pavimentos ferroviários, no entanto, apresentam simplificações defasadas e inspiradas em países com solos de climas distintos das 5 regiões climáticas do Brasil. Dessa forma, esta dissertação, peça integrante do Termo de Execução Descentralizado (TED) entre o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e a Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), colabora com a execução de um trecho experimental (TE) composto por instrumentação específica para medir as tensões, as deformações e as modificações nas condições dos materiais do pavimento ferroviário resultantes das ações do tráfego. Para tanto, definiu-se os instrumentos que integrarão o TE, tendo como referência as poucas experiências nacionais e internacionais. Da instrumentação projetada, utilizou-se somente a medição das deflexões por meio do tratamento de imagens quando da passagem do trem, deixando o legado para futuras pesquisas. Em consonância a essas experiências, o monitoramento das deflexões por meio de imagens digitais, utilizada na pesquisa, apresentou-se como um diferencial. O projeto de instrumentação foi norteado por uma prévia modelagem numérica, com uso do software SysTrain. Assim, procedeu-se com o monitoramento do potencial trecho a ser instrumentado, sendo realizadas filmagens que captassem o deslocamento de alvos locados em trilhos e em dormentes. Em seguida, foi realizada retroanálise no SysTrain, a partir da deflexão do trilho e validando-a com os deslocamentos dos dormentes, uma vez que houve consonância entre os resultados modelados e de campo. Pelo tipo de retroanálise analisada, constatou-se módulo de resiliência com valor indicativo de processo avançado de degradação do subleito. Condição razoável considerando o tempo de operação da via. Por meio de análises de sensibilidade dos parâmetros que podem afetar o comportamento do pavimento férreo, verificou-se a influência do módulo de resiliência, principalmente do subleito, nos deslocamentos mobilizados no trilho. Por outro lado, não houve impacto significativo da condição do lastro no comportamento do pavimento analisado. Assim, os resultados destacam a importância da iteração entre as camadas do pavimento e da condição do subleito para um melhor desempenho da linha férrea. |
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Dessa forma, esta dissertação, peça integrante do Termo de Execução Descentralizado (TED) entre o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e a Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), colabora com a execução de um trecho experimental (TE) composto por instrumentação específica para medir as tensões, as deformações e as modificações nas condições dos materiais do pavimento ferroviário resultantes das ações do tráfego. Para tanto, definiu-se os instrumentos que integrarão o TE, tendo como referência as poucas experiências nacionais e internacionais. Da instrumentação projetada, utilizou-se somente a medição das deflexões por meio do tratamento de imagens quando da passagem do trem, deixando o legado para futuras pesquisas. Em consonância a essas experiências, o monitoramento das deflexões por meio de imagens digitais, utilizada na pesquisa, apresentou-se como um diferencial. O projeto de instrumentação foi norteado por uma prévia modelagem numérica, com uso do software SysTrain. Assim, procedeu-se com o monitoramento do potencial trecho a ser instrumentado, sendo realizadas filmagens que captassem o deslocamento de alvos locados em trilhos e em dormentes. Em seguida, foi realizada retroanálise no SysTrain, a partir da deflexão do trilho e validando-a com os deslocamentos dos dormentes, uma vez que houve consonância entre os resultados modelados e de campo. Pelo tipo de retroanálise analisada, constatou-se módulo de resiliência com valor indicativo de processo avançado de degradação do subleito. Condição razoável considerando o tempo de operação da via. Por meio de análises de sensibilidade dos parâmetros que podem afetar o comportamento do pavimento férreo, verificou-se a influência do módulo de resiliência, principalmente do subleito, nos deslocamentos mobilizados no trilho. Por outro lado, não houve impacto significativo da condição do lastro no comportamento do pavimento analisado. Assim, os resultados destacam a importância da iteração entre as camadas do pavimento e da condição do subleito para um melhor desempenho da linha férrea.Railroads have gained national prominence due to the large investments and network expansions planned for the coming years. Brazilian methods for analyzing the behavior of railways, however, present outdated simplifications inspired in countries with soils with climates distinct from the 5 climatic regions of Brazil. Thus, this master thesis, an integral part of the Decentralized Execution Term (TED) between the National Department of Transportation Infrastructure (DNIT) and the University of Brasilia (UnB) in partnership with the Federal University of Juiz de Fora (UFJF), collaborates with the execution of an experimental section (TE) composed of specific instrumentation to measure the stresses, strains, and modifications in the conditions of the railway materials resulting from traffic actions. To this end, the instruments that will integrate the TE were defined, with reference to the few national and international experiences. Of the instrumentation designed, only the measurement of deflections by means of image treatment was used when the train was passing, leaving a legacy for future research. In comparison to these experiences, the monitoring of deflections by means of digital images, used in the research, presented itself as a differential. The instrumentation project was guided by a previous numerical modeling, using the SysTrain software. Thus, we proceeded with the monitoring of the potential stretch to be instrumented, filming the displacement of targets located on rails and ties. Next, a back analysis was performed in SysTrain, starting from the rail deflection, and validating it with the sleeper displacements, once there was agreement between the modeled and field results. The back analysis showed a resilience module with a value indicating an advanced subgrade degradation process. This is a reasonable condition considering the track's operation time. Through sensitivity analysis of the parameters that can affect the behavior of the railway, the influence of the resilience modulus, especially of the subgrade, on the displacements mobilized in the rail was verified. On the other hand, there was no significant impact of the ballast condition on the behavior of the analyzed structure. Thus, the results highlight the importance of the iteration between the layers of the structure and the condition of the subgrade for a better performance of the railway.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIASPavimento ferroviárioInstrumentaçãoMonitoramento por câmeraRetroanáliseRailway structureInstrumentationCamera monitoringBack analysisProjeto de instrumentação, monitoramento por imagens e retroanálise de pavimentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8914https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14556/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52ORIGINALdouglasdecastromendes.pdfdouglasdecastromendes.pdfapplication/pdf9950201https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14556/1/douglasdecastromendes.pdfc58d84f4a2692ae6a2ddfbdc3b3b7331MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14556/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTdouglasdecastromendes.pdf.txtdouglasdecastromendes.pdf.txtExtracted texttext/plain174249https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14556/4/douglasdecastromendes.pdf.txt40994ee9aaf26063b9b974a3831569fcMD54THUMBNAILdouglasdecastromendes.pdf.jpgdouglasdecastromendes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1142https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/14556/5/douglasdecastromendes.pdf.jpg003675510f8f725c8772c87e008a4757MD55ufjf/145562022-11-23 09:00:26.103oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-11-23T11:00:26Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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