A sondagem de simples reconhecimento do solo com medida do índice de resistência à penetração dinâmica do amostrador (NSPT), universalmente conhecida como ensaio SPT, é um dos ensaios de campo mais difundidos no Brasil. A popularidade deste ensaio deve-se a sua praticidade, baixo custo, à experiência já adquirida e a fácil utilização dos seus resultados. Entretanto, este ensaio tem sido amplamente criticado devido às variações de equipamentos e procedimentos, que causa dispersões significativas nos resultados. Usualmente, o índice NSPT é utilizado na estimativa da capacidade de carga e recalque de fundações, a partir de correlações empíricas ou semi-empíricas, o que também recebe críticas, visto que essas correlações são baseadas em observações práticas e sem fundamento científico. O índice NSPT é função da quantidade de energia entregue ao amostrador, durante o golpe no ensaio SPT. Assim, o conhecimento da eficiência permite normalizar os valores de NSPT para um valor de referência padrão. O valor padrão adotado internacionalmente, correspondente a uma eficiência de 60%. Desta forma, a análise racional dos resultados de ensaios SPT, concentra-se na estimativa das quantidades de energia envolvidas no ensaio. Neste contexto, o presente trabalho trata da interpretação racional de ensaios SPT realizados com o monitoramento das quantidades de energia envolvidas no ensaio. As energias foram obtidas indiretamente, através de sinais de força e aceleração durante a propagação da onda de tensão pela composição de haste. Para tanto, foram utilizados segmentos de hastes instrumentadas com células de carga e acelerômetros; e um sistema de aquisição de dados indicado para o monitoramento de eventos dinâmicos. Os ensaios SPT foram realizados com instrumentação dinâmica em duas seções ao longo da composição de hastes (topo e base, simultaneamente). Assim, a partir desse arranjo, foram determinadas as quantidades de energia responsáveis pela cravação do amostrador e as perdas ocorridas. A partir dos sinais de força no topo do amostrador, foram determinadas as resistências dinâmicas mobilizadas no sistema solo-amostrador devido à cravação. Estes resultados experimentais foram comparados com resultados teóricos de resistência dinâmica e estática, obtidos com base no Princípio de Hamilton. De posse dos resultados de eficiência, comprimento das amostras recuperadas e do atrito adesão entre a parede externa do amostrador e o solo, foi feito o equilíbrio das reações mobilizadas no amostrador, segundo a proposta de Aoki (2013), sendo obtidas as resistências de ponta e atrito (interno e externo) no sistema solo-amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) with measurement of the index of resistance to dynamic penetration of the sampler (NSPT) is one of the most widespread in situ tests in Brazil. The popularity of this test is due to its practicality, low cost, acquired experience by practitioners and simple applicability of its results. However, this test has been widely criticized because of variation in equipment and procedures, which causes significant dispersion in the results. The NSPT index is usually used to estimate the bearing capacity and settlement of foundations, using empirical or semi-empirical correlations. This fact also receives criticism, as these correlations are based on practical observations without any scientific basis. The NSPT index depends on the amount of energy delivered to the sampler, during the blow in the SPT test. Thus, knowing the equipment efficiency allows normalizing the NSPT values to a standard reference value. The international reference value corresponds to an efficiency of 60%. In this way, the rational analysis of the results of SPT tests essentially depends on the estimation of the quantities of energy involved in the test. This research presents the rational interpretation of the SPT test results based on monitoring the amounts of energy involved in the test. The energies were indirectly obtained through force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this, rod subassemblies instrumented with load cells and accelerometers were used. A suitable data acquisition system for monitoring dynamic events was also used. The SPT tests were performed with instrumented subassemblies placed at two positions along the string of rods (top and bottom simultaneously). Thus, from this arrangement, the amounts of energy accountable for the sampler penetration and the energy losses occurred were determined. Likewise, the dynamic resistances mobilized in the soil-sampler system during the penetration were determined from the force and acceleration signals at the top of the sampler. These experimental results were compared with those theoretical results, based on the Principle of Hamilton. With the efficiency results, the length of recovered samples and the external skin friction in the soil-sampler system, the balance of the reactions mobilized in the sampler was verified, as proposed by Aoki (2013). Thus, the tip and skin friction (internal and external) resistances in the soil-sampler system were obtained.

A sondagem de simples reconhecimento do solo com medida do índice de resistência à penetração dinâmica do amostrador (NSPT), universalmente conhecida como ensaio SPT, é um dos ensaios de campo mais difundidos no Brasil. A popularidade deste ensaio deve-se a sua praticidade, baixo custo, à experiência já adquirida e a fácil utilização dos seus resultados. Entretanto, este ensaio tem sido amplamente criticado devido às variações de equipamentos e procedimentos, que causa dispersões significativas nos resultados. Usualmente, o índice NSPT é utilizado na estimativa da capacidade de carga e recalque de fundações, a partir de correlações empíricas ou semi-empíricas, o que também recebe críticas, visto que essas correlações são baseadas em observações práticas e sem fundamento científico. O índice NSPT é função da quantidade de energia entregue ao amostrador, durante o golpe no ensaio SPT. Assim, o conhecimento da eficiência permite normalizar os valores de NSPT para um valor de referência padrão. O valor padrão adotado internacionalmente, correspondente a uma eficiência de 60%. Desta forma, a análise racional dos resultados de ensaios SPT, concentra-se na estimativa das quantidades de energia envolvidas no ensaio. Neste contexto, o presente trabalho trata da interpretação racional de ensaios SPT realizados com o monitoramento das quantidades de energia envolvidas no ensaio. As energias foram obtidas indiretamente, através de sinais de força e aceleração durante a propagação da onda de tensão pela composição de haste. Para tanto, foram utilizados segmentos de hastes instrumentadas com células de carga e acelerômetros; e um sistema de aquisição de dados indicado para o monitoramento de eventos dinâmicos. Os ensaios SPT foram realizados com instrumentação dinâmica em duas seções ao longo da composição de hastes (topo e base, simultaneamente). Assim, a partir desse arranjo, foram determinadas as quantidades de energia responsáveis pela cravação do amostrador e as perdas ocorridas. A partir dos sinais de força no topo do amostrador, foram determinadas as resistências dinâmicas mobilizadas no sistema solo-amostrador devido à cravação. Estes resultados experimentais foram comparados com resultados teóricos de resistência dinâmica e estática, obtidos com base no Princípio de Hamilton. De posse dos resultados de eficiência, comprimento das amostras recuperadas e do atrito adesão entre a parede externa do amostrador e o solo, foi feito o equilíbrio das reações mobilizadas no amostrador, segundo a proposta de Aoki (2013), sendo obtidas as resistências de ponta e atrito (interno e externo) no sistema solo-amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) with measurement of the index of resistance to dynamic penetration of the sampler (NSPT) is one of the most widespread in situ tests in Brazil. The popularity of this test is due to its practicality, low cost, acquired experience by practitioners and simple applicability of its results. However, this test has been widely criticized because of variation in equipment and procedures, which causes significant dispersion in the results. The NSPT index is usually used to estimate the bearing capacity and settlement of foundations, using empirical or semi-empirical correlations. This fact also receives criticism, as these correlations are based on practical observations without any scientific basis. The NSPT index depends on the amount of energy delivered to the sampler, during the blow in the SPT test. Thus, knowing the equipment efficiency allows normalizing the NSPT values to a standard reference value. The international reference value corresponds to an efficiency of 60%. In this way, the rational analysis of the results of SPT tests essentially depends on the estimation of the quantities of energy involved in the test. This research presents the rational interpretation of the SPT test results based on monitoring the amounts of energy involved in the test. The energies were indirectly obtained through force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this, rod subassemblies instrumented with load cells and accelerometers were used. A suitable data acquisition system for monitoring dynamic events was also used. The SPT tests were performed with instrumented subassemblies placed at two positions along the string of rods (top and bottom simultaneously). Thus, from this arrangement, the amounts of energy accountable for the sampler penetration and the energy losses occurred were determined. Likewise, the dynamic resistances mobilized in the soil-sampler system during the penetration were determined from the force and acceleration signals at the top of the sampler. These experimental results were compared with those theoretical results, based on the Principle of Hamilton. With the efficiency results, the length of recovered samples and the external skin friction in the soil-sampler system, the balance of the reactions mobilized in the sampler was verified, as proposed by Aoki (2013). Thus, the tip and skin friction (internal and external) resistances in the soil-sampler system were obtained.

Submitted by NELIO JOSE BASTOS null (njbastos@yahoo.com.br) on 2016-04-22T23:04:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Nélio-Jose-Bastos.pdf: 16350068 bytes, checksum: dddb1a9d279d04aa8e052ef55a31b375 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-04-26T19:24:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 bastos_nj_me_bauru.pdf: 16350068 bytes, checksum: dddb1a9d279d04aa8e052ef55a31b375 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T19:24:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 bastos_nj_me_bauru.pdf: 16350068 bytes, checksum: dddb1a9d279d04aa8e052ef55a31b375 (MD5) Previous issue date: 2016-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As propriedades geomecânicas do solo são dados imprescindíveis na elaboração e execução de um projeto de engenharia geotécnica. Para isso, diversos métodos são comumente utilizados na prática tais como o ensaio à percussão (SPT) e o ensaio de cone (CPT), entre outros. Cada tipo de equipamento vai apresentar vantagens e desvantagens em função da geologia, das condições de acesso e área de montagem e trabalho. O Penetrômetro Dinâmico Leve modificado por Nilsson (2001), com medida de torque, é um equipamento leve e simples que apresenta grande mobilidade, permitindo realizar ensaios em regiões de difícil acesso, como relevo acidentado, florestas e áreas inundadas. Esse equipamento é pouco difundido no Brasil e a interpretação dos seus resultados é feita através do índice N10 que fornece uma ideia da resistência do solo, assim como o NSPT faz com o SPT. Este trabalho procurou interpretar racionalmente os resultados do DPL aplicando os mesmos conceitos de energia e propagação de onda unidimensional de tensão, hoje amplamente usados para interpretar o SPT. Foi investigada a influência da geometria de ponta no atrito mobilizado, constatando que pode-se substituir a ponteira de 90° do DPL por uma com 60° de ápice, como as usadas no CPT. É proposto uma nova formula relacionando o torque medido no DPL com o atrito lateral da ponteira, considerando as contribuições da luva cilíndrica e da ponta cônica. Ensaios de campo mostraram que esta fórmula proposta contabiliza mais adequadamente o atrito lateral, especialmente quando se usa a medida do torque residual e não a do torque máximo, além de que o peso do sistema DPL tem influência nas medidas de torques máximo e residual. Foi desenvolvida uma haste instrumentada com célula de carga e acelerômetros, com o objetivo de medir os sinais de força e aceleração durante a propagação de onda de tensão no topo da composição das hastes, através de um sistema de aquisição digital de dados. Os sinais obtidos em um ensaio de campo, realizado em conjunto com ensaios CPT, foram tratados através do próprio programa de aquisição de dados e de software desenvolvido para esta finalidade. A partir dos sinais de força e aceleração medidos foram determinadas as quantidades de energia transmitidas às hastes pela queda do martelo, determinando as perdas de energia na cravação da ponteira no solo. Verificou-se que a relação entre a energia potencial do sistema e a energia medida EFV é constante a partir de certa profundidade. Foram determinadas as forças dinâmicas mobilizadas na cravação a partir dos sinais de força e do deslocamento permanente médio da ponteira, e também através da aplicação do método CASE aos sinais de F e Zv. A partir da força dinâmica calculada, e dos atritos laterais calculados através da formula proposta, usando as medidas de torque máximo e residual, foi possível utilizar o ábaco de Robertson et al. (1986) para classificar o solo ensaiado até a profundidade de 12m, obtendo grande correspondência com os resultados apresentados na classificação através dos resultados do CPT elétrico. / Geotechnical properties of soil are given essential in the preparation and execution of a geotechnical engineering design. For this, several methods are commonly used in practice such as percussion test (SPT) and cone test (CPT), among others. Each type of equipment will have advantages and disadvantages depending on the geology, the conditions of access and mounting area and work. The Dynamic Light Penetrometer modified by Nilsson (2001), to measure torque, is a lightweight and simple tool that exhibits high mobility, allowing perform tests in areas of difficult access, such as rugged terrain, forests and wetlands. This equipment is not yet widespread in Brazil and the interpretation of results is done via the N10 index that provides an idea of the strength of the soil, as well as the NSPT makes the SPT. This study sought to rationally interpret the DPL results of applying the same concepts of energy and one-dimensional wave propagation of tension, now widely used to interpret the SPT. The influence of the tip geometry the mobilized friction was investigated, noting that one may substitute the tip 90 of the DPL by a 60 ° apex, as used in CPT. It is proposed a new formula relating the torque measured in DPL with the lateral friction of the tip, considering the contributions of the cylindrical sleeve and the conical tip. Field trials have shown that this accounts for proposed formula more suitably the lateral friction, especially when using the measurement of the residual torque, and not the maximum torque, and the weight of the DPL system has an influence on the measurements of maximum and residual torques. An instrumented with load cell rod and accelerometers, for the purpose of measuring the force and acceleration signals during stress wave propagation at the top of the stems of the composition via a digital acquisition system data has been developed. The signals obtained in a field test, carried out in conjunction with CPT trials were treated by own data acquisition software and software developed for this purpose. From the signs of strength and measured acceleration were determined amounts of energy transmitted to the rods by the hammer fall, causing energy losses in crimping the ferrule on the ground. It was found that the relationship between the potential energy of the system and the energy measure EFV is constant at a certain depth. We determined the dynamic forces mobilized in the piling from the force signals and the average displacement of the permanent ferrule, and also by applying the method to CASE signals F and Zv. From the calculated dynamic force, and the calculated lateral friction through the proposed formula, using the maximum and residual torque measurements, it was possible to use the abacus Robertson et al. (1986) tested for classifying the soil to a depth of 12m, achieving great correspondence with the results shown in sorting through the results of electric CPT.

O ensaio SPT (Standard Penetration Test) é um dos ensaios geotécnicos mais utilizados no Brasil e em grande parte do mundo, para determinar o índice NSPT. Esse índice é usado para estimar, através de correlações empíricas, parâmetros do solo, capacidade de suporte, recalque de fundações, etc. Pelo fato destas correlações não terem nenhum fundamento científico, pesquisadores têm procurado desenvolver métodos racionais de análise, baseados em energia. Com esses métodos pode-se determinar a eficiência do ensaio SPT, que é uma importante característica utilizada nas análises dos resultados do ensaio. As quantidades de energia envolvidas no ensaio SPT são determinadas através do método EFV. Para tanto, é necessária a utilização de hastes instrumentadas com acelerômetros e células de carga durante a realização dos ensaios. Com os sinais de força e aceleração foram determinadas as quantidades de energia, força de reação dinâmica experimental do solo, forças de reação teórica estática e dinâmica e tensões atuantes no amostrador. Neste trabalho, como os sinais de força e aceleração foram registrados em uma seção instrumentada logo acima do amostrador, a eficiência do sistema pode ser determinada de acordo com a definição proposta por Aoki e Cintra (2000), e incluindo a correção sugerida por Odebrecht (2003). Nesta pesquisa foi desenvolvido um sistema de extrator de amostras, constituído de uma base, um cilindro hidráulico e uma célula de carga, para quantificar experimentalmente a força de atrito interno para posteriormente determinar as demais tensões que atuam no amostrador e o parâmetro a de Aoki, o qual é a razão entre o atrito interno e o atrito externo entre o solo e o amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the in-situ geotechnical tests most used in Brazil, as well as in many parts of the world. Through empirical correlations, the NSPT index is used to estimate parameters of the soil, carrying capacity, discharge of foundations, etc. Because these correlations have no scientific basis, researchers have developed rational methods of analysis, based on energy concepts. Using these concepts, the efficiency of the SPT, which is essential in the analysis of the test results, can be assessed. The amounts of energy involved in the SPT test are evaluated by the EFV method. Therefore, it is necessary instrumented rods with accelerometers and load cells for performing the tests. With force and acceleration records, amounts of energy, experimental dynamic reaction force of the soil, theoretical static and dynamic reaction forces and stresses acting on the sampler were assessed. In this work, as the force and acceleration signals were recorded at an instrumented section just above the sampler, the system efficiency could be determined according to the definition proposed by Cintra and Aoki (2000), including the energy corrections suggested by Odebrecht (2003). In this study, a sample extractor system consisting of a base, a hydraulic cylinder and a load cell was designed. The objective of this equipment is to experimentally quantify the internal friction force, allowing evaluating the stresses acting on the sampler. Also, the Aoki\'s a parameter, which is the ratio of internal friction and external friction between the ground and the sampler, could be calculated.

O ensaio SPT (Standard Penetration Test) é um dos ensaios geotécnicos mais utilizados no Brasil e em grande parte do mundo, para determinar o índice NSPT. Esse índice é usado para estimar, através de correlações empíricas, parâmetros do solo, capacidade de suporte, recalque de fundações, etc. Pelo fato destas correlações não terem nenhum fundamento científico, pesquisadores têm procurado desenvolver métodos racionais de análise, baseados em energia. Com esses métodos pode-se determinar a eficiência do ensaio SPT, que é uma importante característica utilizada nas análises dos resultados do ensaio. As quantidades de energia envolvidas no ensaio SPT são determinadas através do método EFV. Para tanto, é necessária a utilização de hastes instrumentadas com acelerômetros e células de carga durante a realização dos ensaios. Com os sinais de força e aceleração foram determinadas as quantidades de energia, força de reação dinâmica experimental do solo, forças de reação teórica estática e dinâmica e tensões atuantes no amostrador. Neste trabalho, como os sinais de força e aceleração foram registrados em uma seção instrumentada logo acima do amostrador, a eficiência do sistema pode ser determinada de acordo com a definição proposta por Aoki e Cintra (2000), e incluindo a correção sugerida por Odebrecht (2003). Nesta pesquisa foi desenvolvido um sistema de extrator de amostras, constituído de uma base, um cilindro hidráulico e uma célula de carga, para quantificar experimentalmente a força de atrito interno para posteriormente determinar as demais tensões que atuam no amostrador e o parâmetro a de Aoki, o qual é a razão entre o atrito interno e o atrito externo entre o solo e o amostrador. / The Standard Penetration Test (SPT) is one of the in-situ geotechnical tests most used in Brazil, as well as in many parts of the world. Through empirical correlations, the NSPT index is used to estimate parameters of the soil, carrying capacity, discharge of foundations, etc. Because these correlations have no scientific basis, researchers have developed rational methods of analysis, based on energy concepts. Using these concepts, the efficiency of the SPT, which is essential in the analysis of the test results, can be assessed. The amounts of energy involved in the SPT test are evaluated by the EFV method. Therefore, it is necessary instrumented rods with accelerometers and load cells for performing the tests. With force and acceleration records, amounts of energy, experimental dynamic reaction force of the soil, theoretical static and dynamic reaction forces and stresses acting on the sampler were assessed. In this work, as the force and acceleration signals were recorded at an instrumented section just above the sampler, the system efficiency could be determined according to the definition proposed by Cintra and Aoki (2000), including the energy corrections suggested by Odebrecht (2003). In this study, a sample extractor system consisting of a base, a hydraulic cylinder and a load cell was designed. The objective of this equipment is to experimentally quantify the internal friction force, allowing evaluating the stresses acting on the sampler. Also, the Aoki\'s a parameter, which is the ratio of internal friction and external friction between the ground and the sampler, could be calculated.

O ensaio de simples reconhecimento do solo (SPT) e usualmente utilizado para estimar a resistência do solo, atraves do índice NSPT, que representa a resistencia a penetração dinâmica do amostrador no solo. Esse índice é usado diretamente em correlações empíricas ou semi-empíricas na determinação da capacidade de suporte e recalque das fundações. Entretanto, esse ensaio tem sido alvo de críticas devido a utilização dessas correlações empíricas, geralmente baseadas em observações práticas e sem nenhum fundamento científico. Críticas também estão relacionadas com a dispersão dos resultados, devido a utilização de diferentes tipos de equipamentos e procedimentos executivos. O índice NSPT depende da parcela de energia que e efetivamente transmitida ao amostrador durante a queda do martelo. Assim, análises racionais dos resultados de ensaios SPT dependem essencialmente da estimativa da quantidade dessa energia. Por esse motivo, tem sido desenvolvidas diversas pesquisas relacionados com a energia envolvida no ensaio SPT. Este trabalho apresenta interpretações dos resultados do ensaio SPT a partir das quantidades de energia envolvidas durante a queda do martelo. Essas quantidades de energia são determinadas indiretamente, através dos sinais de força normal e aceleração durante a propagação da onda de tensão ao longo da composição de hastes. Para isso, foi desenvolvido um equipamento que inclui uma instrumentação capaz de registrar esses sinais de força normal e aceleração. Uma série de ensaios SPT foi realizada com instrumentação instalada tanto no topo como na base da composição de hastes. Esse arranjo permitiu estimar as quantidades de energia disponíveis no topo e na base da composição de hastes. Assim, foi possível determinar a eficiência dos equipamentos SPT com base na quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. A partir dos sinais registrados, também foi possível determinar a resistência dinâmica mobilizada no sistema solo-amostrador. Os resultados experimentais foram comparados com resultados obtidos através de métodos teóricos, baseados no Princípio de Hamilton, para a determinação da resistência estática e dinâmica do solo. Essas análises mostraram que equações teóricas podem ser adequadas para a determinação da resistência do solo, desde que seja considerada a quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. Desta forma, essas equações teóricas podem ser facilmente incorporadas na prática de projeto de fundações, contribuindo para o desenvolvimento de métodos baseados na quantidade de energia necessária para a penetração do amostrador no solo. / The standard penetration test (SPT) is usually used to estimate the soil strength through the NSPT index which represents the dynamic reaction force of the sampler penetration into the soil. This index is directly used in empirical or semi-empirical correlations for the determination of the bearing capacity and foundation settlements. However, this test has been criticized due to the use of these empirical correlations, often based on practical observation without any scientific basis. Criticism is also related to result dispersion due to the use of different types of equipment and execution procedures. The NSPT index depends on the amount of energy that is effectively transmitted to the sampler during the hammer fall. Thus, rational analyses of the SPT test results essentially depend on the estimation of this amount of energy. For this reason, several studies related to the energy involved in SPT test have been developed. This research presents interpretations of the SPT test results from the amounts of energy involved during the hammer fall. These amounts of energy are indirectly assessed by means of normal force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this reason, a device that includes instrumentation capable of registering these signals of normal force and acceleration was developed. A series of tests was performed with the instrumentation installed at the top and the bottom of the string of rods. This arrangement allowed estimating the amount of energy available at the top and bottom of the string of rods. Thus, it was possible to estimate the efficiency of the SPT equipment basing on the amount of energy that actually reaches the sampler. From the recorded signals, it was also possible to assess the dynamic reaction force mobilized in the soil-sample system. The results were compared with other results obtained by theoretical methods, based on the Hamilton´s Principle, for evaluating the static and dynamic reaction force of the soil. These analyzes have shown that theoretical equations may be suitable for the determination of the soil strength, provided that the amount of energy that actually reaches the sampler be considered. Thus, these theoretical equations can be easily incorporated into the practice of foundation designs contributing to the development of methods based on the amount of energy required for the penetration of the sampler into the soil.

Este trabalho de pesquisa apresenta como objetivo principal o desenvolvimento de investigação experimental dinâmica sobre estrutura real de uma passarela tubular mista aço-concreto. O sistema estrutural objeto deste trabalho corresponde a uma passarela composta por três vãos (32,5m, 17,5m e 20,0m, respectivamente) e dois balanços (7,50m e 5,0m, respectivamente), com comprimento total de 82,5m. A passarela com estrutura contínua de aço com as ligações soldadas se apoia em quatro pórticos também de aço. Estruturalmente está constituída por duas treliças planas que se interligam através de contraventamentos horizontais fixados na corda superior e inferior da treliça e lajes de concreto, formando um sistema misto com interação completa. A estrutura está submetida correntemente à travessia de pedestres e ciclistas. Testes experimentais foram realizados sobre o sistema estrutural e confrontados com resultados numéricos. Para a modelagem numérica do sistema são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Os resultados experimentais são analisados de acordo com a metodologia desenvolvida, sendo realizada análise modal experimental para a determinação das propriedades dinâmicas: freqüências, modos e taxa de amortecimento, enquanto que os resultados da estrutura, em termos de aceleração de pico, são comparados com os valores limites propostos por diversos autores, normas e recomendações de projeto, para uma avaliação do desempenho da estrutura em relação a vibração quando solicitada pelo caminhar dos pedestres no que diz respeito a critério para conforto humano. / This research has as main objective the development of a dynamical experimental investigation of a real structure a tubular composite steel-concrete footbridge. The structural system of this study corresponds to a footbridge composed by three spans (32,5m, 17,5m and 20,0m, respectively) and two overhangs (7,50m and 5,0m, respectively), spanning 82,5m. The investigated structural model is composed by a continuous tubular steel structure with welded connections supported by four double file steel columns. It is structurally composed of two plane trusses are intertwined by horizontal bracing set in upper and lower chord of the truss and slabs of concrete, forming effective composite with complete interaction. This structure is currently submitted to pedestrians and cyclists crossing. Experimental tests were carried out on the structural system and with the numerical results. For the numerical modeling, discretization techniques via finite element method were applied, based on the ANSYS program. The experimental results were analyzed according to the developed methodology, and a modal analysis was implemented to determine the dynamical properties: frequencies, mode shapes and modal damping ratio, while the structure results in terms of peak acceleration, was obtained and compared to the limit values proposed by several authors and design recommendations, for the structure performance by pedestrian walking regarding the acceptance criteria for human comfort.

Este trabalho de pesquisa apresenta como objetivo principal o desenvolvimento de investigação experimental dinâmica sobre estrutura real de uma passarela tubular mista aço-concreto. O sistema estrutural objeto deste trabalho corresponde a uma passarela composta por três vãos (32,5m, 17,5m e 20,0m, respectivamente) e dois balanços (7,50m e 5,0m, respectivamente), com comprimento total de 82,5m. A passarela com estrutura contínua de aço com as ligações soldadas se apoia em quatro pórticos também de aço. Estruturalmente está constituída por duas treliças planas que se interligam através de contraventamentos horizontais fixados na corda superior e inferior da treliça e lajes de concreto, formando um sistema misto com interação completa. A estrutura está submetida correntemente à travessia de pedestres e ciclistas. Testes experimentais foram realizados sobre o sistema estrutural e confrontados com resultados numéricos. Para a modelagem numérica do sistema são empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Os resultados experimentais são analisados de acordo com a metodologia desenvolvida, sendo realizada análise modal experimental para a determinação das propriedades dinâmicas: freqüências, modos e taxa de amortecimento, enquanto que os resultados da estrutura, em termos de aceleração de pico, são comparados com os valores limites propostos por diversos autores, normas e recomendações de projeto, para uma avaliação do desempenho da estrutura em relação a vibração quando solicitada pelo caminhar dos pedestres no que diz respeito a critério para conforto humano. / This research has as main objective the development of a dynamical experimental investigation of a real structure a tubular composite steel-concrete footbridge. The structural system of this study corresponds to a footbridge composed by three spans (32,5m, 17,5m and 20,0m, respectively) and two overhangs (7,50m and 5,0m, respectively), spanning 82,5m. The investigated structural model is composed by a continuous tubular steel structure with welded connections supported by four double file steel columns. It is structurally composed of two plane trusses are intertwined by horizontal bracing set in upper and lower chord of the truss and slabs of concrete, forming effective composite with complete interaction. This structure is currently submitted to pedestrians and cyclists crossing. Experimental tests were carried out on the structural system and with the numerical results. For the numerical modeling, discretization techniques via finite element method were applied, based on the ANSYS program. The experimental results were analyzed according to the developed methodology, and a modal analysis was implemented to determine the dynamical properties: frequencies, mode shapes and modal damping ratio, while the structure results in terms of peak acceleration, was obtained and compared to the limit values proposed by several authors and design recommendations, for the structure performance by pedestrian walking regarding the acceptance criteria for human comfort.

O ensaio de simples reconhecimento do solo (SPT) e usualmente utilizado para estimar a resistência do solo, atraves do índice NSPT, que representa a resistencia a penetração dinâmica do amostrador no solo. Esse índice é usado diretamente em correlações empíricas ou semi-empíricas na determinação da capacidade de suporte e recalque das fundações. Entretanto, esse ensaio tem sido alvo de críticas devido a utilização dessas correlações empíricas, geralmente baseadas em observações práticas e sem nenhum fundamento científico. Críticas também estão relacionadas com a dispersão dos resultados, devido a utilização de diferentes tipos de equipamentos e procedimentos executivos. O índice NSPT depende da parcela de energia que e efetivamente transmitida ao amostrador durante a queda do martelo. Assim, análises racionais dos resultados de ensaios SPT dependem essencialmente da estimativa da quantidade dessa energia. Por esse motivo, tem sido desenvolvidas diversas pesquisas relacionados com a energia envolvida no ensaio SPT. Este trabalho apresenta interpretações dos resultados do ensaio SPT a partir das quantidades de energia envolvidas durante a queda do martelo. Essas quantidades de energia são determinadas indiretamente, através dos sinais de força normal e aceleração durante a propagação da onda de tensão ao longo da composição de hastes. Para isso, foi desenvolvido um equipamento que inclui uma instrumentação capaz de registrar esses sinais de força normal e aceleração. Uma série de ensaios SPT foi realizada com instrumentação instalada tanto no topo como na base da composição de hastes. Esse arranjo permitiu estimar as quantidades de energia disponíveis no topo e na base da composição de hastes. Assim, foi possível determinar a eficiência dos equipamentos SPT com base na quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. A partir dos sinais registrados, também foi possível determinar a resistência dinâmica mobilizada no sistema solo-amostrador. Os resultados experimentais foram comparados com resultados obtidos através de métodos teóricos, baseados no Princípio de Hamilton, para a determinação da resistência estática e dinâmica do solo. Essas análises mostraram que equações teóricas podem ser adequadas para a determinação da resistência do solo, desde que seja considerada a quantidade de energia que efetivamente atinge o amostrador. Desta forma, essas equações teóricas podem ser facilmente incorporadas na prática de projeto de fundações, contribuindo para o desenvolvimento de métodos baseados na quantidade de energia necessária para a penetração do amostrador no solo. / The standard penetration test (SPT) is usually used to estimate the soil strength through the NSPT index which represents the dynamic reaction force of the sampler penetration into the soil. This index is directly used in empirical or semi-empirical correlations for the determination of the bearing capacity and foundation settlements. However, this test has been criticized due to the use of these empirical correlations, often based on practical observation without any scientific basis. Criticism is also related to result dispersion due to the use of different types of equipment and execution procedures. The NSPT index depends on the amount of energy that is effectively transmitted to the sampler during the hammer fall. Thus, rational analyses of the SPT test results essentially depend on the estimation of this amount of energy. For this reason, several studies related to the energy involved in SPT test have been developed. This research presents interpretations of the SPT test results from the amounts of energy involved during the hammer fall. These amounts of energy are indirectly assessed by means of normal force and acceleration signals during the stress wave propagation along the string of rods. For this reason, a device that includes instrumentation capable of registering these signals of normal force and acceleration was developed. A series of tests was performed with the instrumentation installed at the top and the bottom of the string of rods. This arrangement allowed estimating the amount of energy available at the top and bottom of the string of rods. Thus, it was possible to estimate the efficiency of the SPT equipment basing on the amount of energy that actually reaches the sampler. From the recorded signals, it was also possible to assess the dynamic reaction force mobilized in the soil-sample system. The results were compared with other results obtained by theoretical methods, based on the Hamilton´s Principle, for evaluating the static and dynamic reaction force of the soil. These analyzes have shown that theoretical equations may be suitable for the determination of the soil strength, provided that the amount of energy that actually reaches the sampler be considered. Thus, these theoretical equations can be easily incorporated into the practice of foundation designs contributing to the development of methods based on the amount of energy required for the penetration of the sampler into the soil.