Comportamento dinâmico de pontes rodoviárias submetidas à travessia de veículos sobre a superfície irregular do pavimento

Abstract

A obtençâo da resposta de pontes rodoviárias submetidas ao tráfego de veículos é uma tarefa complexa que envolve, por exemplo, a interaçâo entre as propriedades dinâmicas dos veículos e da estrutura da ponte. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de análise com o objetivo de se avaliarem os efeitos dinâmicos provenientes da interaçâo entre os pneus dos veículos e as irregularidades do pavimento, definidas a partir de um modelo probabilistico. O modelo matemático é concebido de forma a simular o conjunto do veículo e da ponte, sistema veículo-ponte. Há a participaçâo da massa e da rigidez do veículo na definiçâo das freqüências do conjunto e, conseqüentemente, a força de interaçâo entre o veículo e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A resposta do sistema veículo-ponte é obtida a partir de um modelo estatístico no domínio do tempo. Simula-se o tabuleiro por elementos finitos unilineares e massas discretizadas nos nós, os veículos por sistemas de massas, molas e amortecedores, e as irregularidades da pista sâo definidas por um modelo nâo-determinístico com base na densidade espectral do perfil do pavimento. O carregamento é constituído por uma sucessâo infinita de veículos igualmente espa¸cados deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro, e a atençâo é concentrada na fase permanente da resposta do sistema veículo-ponte. Na sequência, desenvolve-se um estudo paramétrico para avaliaçâo das açôes dinâmicas produzidas exclusivamente pela interaçâo entre os pneus das viaturas e a superfície irregular do tabuleiro. Observa-se a resposta do sistema veículo-estrutura com base em tabuleiros rodoviários de concreto armado com seçâo tipo caixâo e inércia constante, em termos de deslocamentos e esforços nas se¸côes onde ocorrem os efeitos máximos. Conclui-se sobre aspectos quantitativos e qualitativos referentes aos efeitos de irregularidades superficiais no tabuleiro sobre o comportamento de pontes rodoviárias submetidas à passagem de veículos.