999 resultados para Monitorização de estruturas
Resumo:
Trabalho Final de Mestrado para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil na rea de Vias de Comunicao e Transportes
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Nesta tese so abordadas as tipologias e metodologias de monitorização e observao de infraestruturas em engenharia civil, nomeadamente atravs de aplicao de vrios mtodos de medio, de ensaios e tambm com implementao de sensores. Esta tese pretende abordar de uma forma mais concreta a utilizao de plataformas UAV (Unmanned Aerial Vehicle) que apresentam vantagens considerveis para ser utilizado na monitorização de infraestruturas devido rapidez de aquisio de dados, mobilidade, segurana e ao baixo custo de aquisio e explorao. A monitorização com UAV consiste no aproveitamento de uma plataforma que pode transportar variadssimos equipamentos para registo de dados, como cmaras e sensores de vrias ordens, de uma forma rpida, econmica e segura. Os UAVs possibilitam o tratamento rpido da informao por eles recolhida, em tempo real ou em ps-processamento. Os dados recolhidos, dependendo do tipo de infraestruturas e objetivos, podem ser analisados com diversas aplicaes que tratam os dados de acordo com as necessidades, tais como, modelao em 3D, modelos de elevao, clculo de reas, termografia, fotogrametria, etc. Nesta tese so apresentados alguns casos prticos onde se evidencia a vantagem da utilizao do UAV na monitorização de infraestruturas, onde se verifica a rapidez, eficincia e qualidade na recolha de informao com o reduzido custo de explorao.
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Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil
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Os sistemas de monitorização de estruturas fornecem diversas vantagens, no s no que diz respeito durabilidade da obra, ao aumento da segurana e do conhecimento relativamente ao comportamento das estruturas ao longo do tempo, otimizao do aspeto estrutural, bem como aos aspetos econmicos do processo de construo e manuteno. A monitorização deve realizar-se durante a fase de construo e/ou de explorao da obra para permitir o registo integral do seu comportamento no meio externo. Deve efetuar-se de forma contnua e automtica, executando intervenes de rotina para que se possa detetar precocemente sinais de alteraes, respetivamente segurana, integridade e desempenho funcional. Assim se poder manter a estrutura dentro de parmetros aceitveis de segurana. Assim, na presente dissertao ser concebido um demonstrador experimental, para ser estudado em laboratrio, no qual ser implementado um sistema de monitorização contnuo e automtico. Sobre este demonstrador ser feita uma anlise de diferentes grandezas em medio, tais como: deslocamentos, extenses, temperatura, rotaes e aceleraes. Com carcter inovador, pretende-se ainda incluir neste modelo em sintonia de medio de coordenadas GNSS com o qual se torna possvel medir deslocamentos absolutos. Os resultados experimentais alcanados sero analisados e comparados com modelos numricos. Conferem-se os resultados experimentais de natureza esttica e dinmica, com os resultados numricos de dois modelos de elementos finitos: um de barras e outro de casca. Realizaram-se diferentes abordagens tendo em conta as caractersticas identificadas por via experimental e calculadas nos modelos numricos para melhor ajuste e calibrao dos modelos numricos Por fim, recorre-se a algoritmos de processamento e tratamento do respetivo sinal com aplicao de filtros, que revelam melhorar com rigor o sinal, de forma a potenciar as tcnicas de fuso multisensor. Pretende-se integrar o sinal GNSS com os demais sensores presentes no sistema de monitorização. As tcnicas de fuso multisensor visam melhor o desempenho deste potencial sistema de medio, demonstrando as suas valncias no domnio da monitorização estrutural.
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As fibras pticas so utilizadas em diferentes reas e nas mais variadas aplicaes. Na Engenharia Civil comearam a ser utilizadas no monitoramento de estruturas como alternativa de substituio dos tradicionais sensores eltricos. Este trabalho tem como objetivo estudar a aplicao e viabilidade dos sensores a base de fibra ptica no monitoramento de grandes estruturas da engenharia civil. Para avaliao dos resultados, foram realizados trs diferentes tipos de testes experimentais onde corpos-de-prova foram instrumentados com extensmetros eltricos e pticos. O primeiro tipo de teste correspondeu a ensaios de trao simples em barras de ao com carregamento monotnico at o rompimento de barras de ao. No segundo tipo de teste foi estudada a automao de um medidor triortogonal de junta que um instrumento tipicamente utilizado para a instrumentao de barragens de concreto. Finalmente o ltimo tipo de testes foi constitudo por ensaios de cilindros de concreto compresso para a determinao do mdulo de elasticidade. Com relao utilizao dos sensores pticos, durante a realizao dos testes surgiram muitos problemas relacionados com a unidade ptica de aquisio de dados sendo necessria a utilizao de trs diferentes modelos de unidade de aquisio para a concluso dos testes. No que se refere exatido dos resultados, observou-se que os resultados apresentados pelos sensores pticos foram compatveis com os resultados dos sensores eltricos. Entretanto, quando os sensores pticos foram solicitados por grandes deformaes implicaram em perda de sinal devido interrupo do fluxo de luz, inabilitando o sensor para leituras.
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A presente dissertao apresenta uma soluo para o problema de modelizao tridimensional de galerias subterrneas. O trabalho desenvolvido emprega tcnicas provenientes da rea da robtica mvel para obteno um sistema autnomo mvel de modelizao, capaz de operar em ambientes no estruturados sem acesso a sistemas de posicionamento global, designadamente GPS. Um sistema de modelizao mvel e autnomo pode ser bastante vantajoso, pois constitui um mtodo rpido e simples de monitorização das estruturas e criao de representaes virtuais das galerias com um elevado nvel de detalhe. O sistema de modelizao desloca-se no interior dos tneis para recolher informaes sensoriais sobre a geometria da estrutura. A tarefa de organizao destes dados com vista _a construo de um modelo coerente, exige um conhecimento exacto do percurso praticado pelo sistema, logo o problema de localizao da plataforma sensorial tem que ser resolvido. A formulao de um sistema de localizao autnoma tem que superar obstculos que se manifestam vincadamente nos ambientes underground, tais como a monotonia estrutural e a j referida ausncia de sistemas de posicionamento global. Neste contexto, foi abordado o conceito de SLAM (Simultaneous Loacalization and Mapping) para determinao da localizao da plataforma sensorial em seis graus de liberdade. Seguindo a abordagem tradicional, o ncleo do algoritmo de SLAM consiste no filtro de Kalman estendido (EKF { Extended Kalman Filter ). O sistema proposto incorpora mtodos avanados do estado da arte, designadamente a parametrizao em profundidade inversa (Inverse Depth Parametrization) e o mtodo de rejeio de outliers 1-Point RANSAC. A contribuio mais importante do mtodo por ns proposto para o avano do estado da arte foi a fuso da informao visual com a informao inercial. O algoritmo de localizao foi testado com base em dados reais, adquiridos no interior de um tnel rodovirio. Os resultados obtidos permitem concluir que, ao fundir medidas inerciais com informaes visuais, conseguimos evitar o fenmeno de degenerao do factor de escala, comum nas aplicaes de localizao atravs de sistemas puramente monoculares. Provmos simultaneamente que a correco de um sistema de localizao inercial atravs da considerao de informaes visuais eficaz, pois permite suprimir os desvios de trajectria que caracterizam os sistemas de dead reckoning. O algoritmo de modelizao, com base na localizao estimada, organiza no espao tridimensional os dados geomtricos adquiridos, resultando deste processo um modelo em nuvem de pontos, que posteriormente _e convertido numa malha triangular, atingindo-se assim uma representao mais realista do cenrio original.
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Trabalho Final de Mestrado elaborado no Laboratrio Nacional de Engenharia Civil (LNEC) para a obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior de Engenharia de Lisboa no mbito do protocolo de cooperao entre o ISEL e o LNEC
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A deciso de realizar trabalhos de manuteno ou de construo de novas linhas, depende fundamentalmente do tipo e frequncia das circulaes, assim como dos parmetros de qualidade e conforto pretendidos em cada situao. Os custos de manuteno duma infra-estrutura rodoviria dependem dos meios humanos e equipamentos pesados envolvidos, assim como da coordenao e planeamento das operaes a realizar, que por sua vez dependem do estado de degradao da via. Um bom planeamento de manuteno constitui por isso um vector fundamental de gesto das modernas administraes ferrovirias. Esta questo tem sido nos ltimos anos bastante referida e contemplada pelo gestor da infra-estrutura nacional - a REFER, que contratou em 2005, o Consrcio Ferrovias/Monta-Egil/Visabeira para a conservao da ento denominada ZOCL - Zona Operacional de Conservao de Lisboa, num total de quase 700 Km de via-frrea, tendo posteriormente contratado a conservao de outras zonas do pas a consrcios que seguiram a mesma linha de orientao. O proponente faz parte do corpo tcnico, que gere o contrato anteriormente referido, pelo que o presente relatrio visa essencialmente traduzir a experincia adquirida em trabalhos desta natureza. O relatrio apresenta por isso, do ponto de vista contratual, alguns sistemas e formas de manuteno das vias-frreas balastradas convencionais, alguns dos equipamentos pesados mais usados na realizao destes trabalhos assim como a sistematizao de operaes encontrada pela REFER para fazer face s necessidades de conservao das suas linhas. O relatrio apresenta tambm o sistema informtico - SMIF (Sistema de Manuteno de Infra-Estruturas Rodovirias) - desenvolvido durante o perodo de vigncia do contrato para optimizar a realizao dos trabalhos desta natureza, por forma a optimizar os meios envolvidos e a diminuir os custos de interveno. Faz-se tambm uma pequena aluso ao equipamento de deteco de defeitos usado em Portugal e em alguns pases da Europa.
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Atualmente, a escavao de poos em locais densamente ocupados requer medidas severas para reduzir riscos e possveis influncias quer na prpria obra quer em estruturas prximas. Neste campo, a instrumentao geotcnica e a sua monitorização tem um papel determinante na execuo de obras geotcnicas, sendo que neste trabalho dado um especial realce instrumentao utilizada, s atividades de observao geotcnica, bem como anlise e interpretao das leituras para o controlo de movimentos induzidos no terreno pelas escavaes. Este acompanhamento baseado num plano de instrumentao, sendo descrito de uma forma transversal a importncia do projeto e em particular das fases do processo de investigao geotcnica. O acompanhamento da execuo dos poos para a futura Estao da Reboleira, permitiu validar as solues de projeto para um determinado mtodo construtivo, determinadas atravs de mtodos numricos e semi-empricos, e abordados neste trabalho. A monitorização sistemtica desde o incio das escavaes at ao revestimento secundrio, permitiu tecer apreciaes sobre os valores obtidos, apresentando-se alguns registos. Todas estas aes visam controlar e antecipar riscos de acidentes provocados pela execuo de escavaes, pelo que nesta tese tambm realada a importncia da segurana e higiene no trabalho na preveno dos riscos profissionais, independentemente da sua origem.
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Mestrado em Engenharia Electrotcnica e de Computadores
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Dissertao de natureza Cientfica para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil
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Dissertao de Mestrado em Engenharia Informtica
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No presente trabalho descreve-se o estudo realizado no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) com o objetivo de comprovar a viabilidade da utilizao de pneus em fim de vida em estruturas de solo reforado. As estruturas de suporte de terras materializadas com pneus preenchidos com solo so usadas em alguns pases, sobretudo em estruturas do tipo gravidade. Investiga-se neste trabalho o seu desempenho em estruturas de solo reforado. Com a finalidade de prever o comportamento da construo, foi utilizado um software desenvolvido pela empresa Canadiana Rocscience, denominado Phase2. Com este software foi possvel fazer uma anlise paramtrica da seco transversal do modelo, avaliando os esforos e os deslocamentos que se desenvolvem no interior da estrutura, atravs da utilizao do Mtodo dos Elementos Finitos. Foi efetuada uma campanha de ensaios laboratoriais, realizados com amostras de solo retiradas do local de construo do prottipo, com o intuito de caracterizar os parmetros do solo A definio destes parmetros tem como objetivo tornar a simulao o mais fidedigna possvel. Estruturas de Suporte de Terras Executadas Com Pneus. Estudo Paramtrico e Conceo de Prottipo Como validao da modelao realizada no programa Phase2, o prottipo ser devidamente instrumentado com equipamentos de monitorização; a informao recolhida receber um tratamento posterior e permitir a calibrao do modelo numrico. No presente trabalho define-se o plano de monitorização a instalar no prottipo.
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Ao longo dos ltimos anos, acompanhada da evoluo tecnolgica, da dificuldade da inspeo visual e da consciencializao dos efeitos de uma m inspeo, verificou-se uma maior sensibilidade para a importncia da monitorização estrutural, principalmente nas grandes infra-estruturas de engenharia civil. Os sistemas de monitorização estrutural permitem o acompanhamento contnuo do comportamento de uma determinada estrutura de tal forma que com os dados obtidos, possvel avaliar alteraes no comportamento da mesma. Com isso, tem-se desenvolvido e implementado estratgias de identificao de danos estruturais com o intuito de aumentar a fiabilidade estrutural e evitar precocemente que alteraes na condio da estrutura possam evoluir para situaes mais severas. Neste contexto, a primeira parte desta dissertao consiste numa introduo monitorização estrutural e deteo de dano estrutural. Relativamente monitorização, so expostos os seus objetivos e os princpios da sua aplicao. Conjuntamente so apresentados e descritos os principais sensores e so explicadas as funcionalidades de um sistema de aquisio de dados. O segundo tema aborda a importncia da deteo de dano introduzindo os mtodos estudados neste trabalho. Destaca-se o mtodo das linhas de influncia, o mtodo da curvatura dos modos de vibrao e o mtodo da transformada de wavelet. Na segunda parte desta dissertao so apresentados dois casos de estudo. O primeiro estudo apresenta uma componente numrica e uma componente experimental. Estuda-se um modelo de viga que se encontra submetida a vrios cenrios de dano e valida-se a capacidade do mtodo das linhas de influncia em detetar e localizar essas anomalias. O segundo estudo consiste na modelao numrica de uma ponte real, na posterior simulao de cenrios de dano e na anlise comparativa da eficcia de cada um dos trs mtodos de deteo de dano na identificao e localizao dos danos simulados. Por ltimo, so apresentadas as principais concluses deste trabalho e so sugeridos alguns tpicos a explorar na elaborao de trabalhos futuros.
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Infraestrutura com mais de um sculo de histria, o Porto de Leixes encontra-se em fase de renovao com a criao de um emblemtico Edifcio de Terminal de Cruzeiros. Obra de arquitetura arrojada, o edifcio implantado em condies geolgico-geotcnicas adversas e na convivncia com o efeito da gua do mar e das respetivas mars. O presente relatrio relativo a um Estgio realizado na obra numa fase de execuo dos trabalhos de fundaes e de contenes perifricas (ensecadeira). Apresentam-se as solues sugeridas em projeto, as solues apresentadas inicialmente pelo construtor e as alternativas a estas, propostas j durante a obra. Descrevem-se as diferentes solues, identificando os equipamentos, recursos humanos e procedimentos envolvidos. Comparam-se os respetivos rendimentos e custos. Apresenta-se o Plano de Instrumentao e de Monitorização implementado em obra. Descreve-se em pormenor o trabalho realizado pelo estagirio, em obra, no decurso do estgio.
