Análise do comportamento de estruturas através de ensaios de carga

A engenharia civil, rege-se pela garantia de segurança e de funcionalidade das obras que projeta e executa. Para cumprir tais requisitos, é necessário durante a sua vida útil, no final da construção, reforço ou reabilitação, proceder à avaliação da conformidade entre o comportamento real da estrutura e os pressupostos subjacentes ao projeto. Esta dissertação tem como objetivo a compreensão e análise do comportamento estrutural da Ponte sobre o Rio Sorraia, através da realização de ensaios de carga apoiados pela conceção de um modelo numérico devidamente calibrado, capaz de simular a resposta da estrutura, o mais próximo possível do observável na realidade. Para alcançar o objetivo pré definido elencam-se as metodologias relevantes, descrevem-se os tipos de ensaios de carga realizados em pontes/viadutos e faz-se referência aos aparelhos de medição que estão na base da instrumentação aplicada em obras. Esta introdução foca-se ainda na modelação numérica, permitindo o conhecimento básico necessário para a criação e atualização de modelos numéricos de pontes. Relativamente ao caso de estudo expõe-se a realização do ensaio de carga, descrevendo todo o processo, bem como os resultados obtidos ao nível das grandezas de medição estudadas. Aqui é concebido um modelo numérico base da ponte, alvo de discussão ao nível do comportamento estrutural, baseada na validação dos resultados obtidos por via experimental, através da comparação com os obtidos por via numérica. Por fim, o estudo e seleção de diversos parâmetros da modelação, facultando a calibração do modelo numérico da ponte. Os resultados obtidos neste modelo comprovam o seu elevado potencial, no apoio à observação e compreensão do comportamento de estruturas através da realização de ensaios de carga. O sucesso da realização de uma análise do comportamento de estruturas, através de ensaios de carga, depende assim fundamentalmente, da correta execução do ensaio, da correta conceção e atualização do modelo numérico e da interligação entre os resultados experimentais e numéricos.

The civil engineering rules itself by the security guarantee and the functionality of the constructions that are designed and built. To fulfill those requirements, during their useful life, it is necessary to proceed to the conformity assessment between the structural real behavior and the original assumptions of the project, in the end of the construction or during the reinforcement or the rehabilitation. This thesis has as aim the structural understanding and analysis behavior of the bridge over the Sorraia’ s river, trough the realization of loading tests, supported by a numerical model properly calibrated, able to simulate the structure response closest to the actually observable. To achieve the objective predefined, the relevant methodologies are listed, the types of load tests performed on bridges are described, and the measuring devices which are the basis of the model instrumentation are refered. This introduction also focuses on numerical modeling, allowing the basic knowledge necessary for the creation and updating of numerical models of bridges. For the case study, the test load is exposed, describing all the process, as well as the results obtained at the measured variables. So, it is designed a numerical model base of the bridge, discussing the construction structural behavior, based on the validation of the experimental results, by comparison with those obtained numerically. Finally, the study and selection of various parameters of modeling, provide the calibration of the numerical model of the bridge. The results of this model show its high potential to support the observation and understanding of the behavior of structures by performing load tests. The success of conducting an analysis of the behavior of structures through load tests, thus depends fundamentally on the correct execution of the test, on his correct design and the concern of update the numerical model and even by the interconnection between the experimental and numerical results.