Identificação modal e actualização de modelos de elementos finitos

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Estruturas

Em Engenharia Civil cada vez se recorre mais à realização de modelos computacionais. Com a crescente evolução das estruturas, cada vez mais complexas, os programas de elementos finitos têm também evoluído em termos de rapidez e facilidade de uso. Os modelos de elementos finitos são muito úteis pois permitem observar a resposta estrutural a vários tipos de carregamento e avaliar várias soluções estruturais, de forma a tomar uma decisão fundamentada. Permitem também a simulação de soluções de reforço e reabilitação. No entanto, nem sempre estes modelos se encontram correctos, quando comparados com os resultados experimentais realizados na estrutura. A baixa correlação entre as respostas significa que o modelo tem demasiados erros para que possa ser usado de maneira segura. Para resolver este problema, é possível realizar a sua actualização através dos resultados da análise modal obtidos da estrutura. Para isto, utilizam-se algoritmos matemáticos que têm como objectivo minimizar uma dada função objectivo, encontrando os valores optimizados dos parâmetros seleccionados. Através da minimização do erro, obtém-se assim um modelo de elementos finitos mais fidedigno e representativo da estrutura existente, a partir do qual é possível avaliar a respectiva resposta estrutural. Ao longo deste trabalho, estes métodos serão aplicados num caso de estudo de um passadiço pré-fabricado simplesmente apoiado no Algarve. A actualização do seu modelo é realizada através das medições obtidas num ensaio de vibração ambiental e a técnica de identificação modal EFDD. Com base no presente trabalho, foi escrito, em conjunto com o Professor Corneliu Cisma¸siu e o Professor Filipe Santos, um artigo científico denominado “Experimental dynamic characterization and finite element updating of a footbridge structure”.

projecto SUPERB “Prevenção do descalçamento devido à acção sísmica. Elementos de reforço para pontes.”, numa parceria entre a FCT-UNL, o IST-UTL, o LNEC e as EP com a referência PTDC/ECM/117618/2010