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Influência da Velocidade, do Espaçamento e do Número de Veículos sobre a Resposta Dinâmica de Pontes Rodoviárias de Concreto Armado. / Influence of the velocity, spacing and number of vehicles on the reinforced concrete highway bridge decks dynamic response.Elvis Dinati Chantre Lopes 07 August 2008 (has links)
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação são avaliados os efeitos dinâmicos provenientes da
travessia de comboios de veículos sobre o tabuleiro irregular de obras de arte
rodoviárias de concreto armado. O modelo matemático empregado para simular o
comportamento do sistema veículo-ponte considera a participação da massa e da
rigidez das viaturas na definição das freqüências do sistema e, conseqüentemente, a
força de interação entre os veículos e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A
ponte é modelada a partir do emprego de elementos finitos de barra unidimensionais
e discretizado com massas concentradas e flexibilidade distribuída. O modelo de
veículo empregado baseia-se no veículo TB-12 preconizado pela norma brasileira
NBR 7188. Este veículo é simulado por sistemas de massas, molas e amortecedores
sendo descrito por graus de liberdade à translação e rotação no plano. As
irregularidades da pista são definidas por um modelo não-determinístico com base
na densidade espectral do pavimento. O carregamento sobre a ponte é constituído
por sucessões de veículos deslocando-se com velocidade constante sobre a obra.
Devido à própria natureza das irregularidades da pista e do comboio de veículos,
atenção especial é concentrada na fase permanente da resposta do sistema. São
estudadas as respostas de dois modelos estruturais existentes, com base em
tabuleiros isostáticos, em concreto armado, com e sem balanços, em seção do tipo
T e duplo T, respectivamente, em termos de deslocamentos e esforços nas
seções onde ocorrem os efeitos máximos. As conclusões do trabalho versam sobre
a influência da velocidade, espaçamento e do número de veículos, referentes a
situações distintas de carregamento, no que tange a resposta dinâmica das pontes
rodoviárias de concreto armado. A magnitude dos efeitos dinâmicos associados à
interação dos veículos com o pavimento irregular também é investigada. / In this investigation the dynamic effects induced by the vehicles crossing on
the irregular pavement surfaces of reinforced concrete highway bridge decks were
evaluated. The mathematical model considered the participation of the mass and
stiffness of the vehicles in the definition of the system natural frequencies. The
vehicle-bridge mathematical model includes the interaction between the vehicles
and bridge dynamical properties. The bridge deck was modelled using beam finite
elements with concentrated masses and distributed stiffness. The vehicle model was
based on the Brazilian code NBR 7188 standard vehicle TB-12. This vehicle was
simulated as mass-spring-damper system and the degrees of freedom of these cars
are defined as in plane vertical translations and rotations. The deck surface
roughness was defined by a non-deterministic model based on the spectral density of
the pavement. The moving load is formed by an infinite succession of vehicles
equally spaced and with constant velocity. Only the steady-state response was
considered. The dynamic response of two existing structural models corresponding
to reinforced concrete highway bridge decks was investigated in terms of
displacements and efforts. The conclusions have shown the influence of the velocity,
spacing and number of vehicles on the bridges dynamic response. The magnitude of
the response amplification due to the surface irregularities was investigated.
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Verificação à fadiga estrutural de ponte em concreto armado. / Dynamic analysis and fatigue verification of reinforced concrete highway bridges.Márcio Pinto Martins 27 February 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As pontes rodoviárias de concreto armado estão sujeitas à ações dinâmicas
variáveis devido ao tráfego de veículos sobre o tabuleiro. Estas ações dinâmicas
nem sempre são corretamente consideradas pelos projetistas. Deste modo, a correta
consideração destes aspectos mostra-se de fundamental importância, de forma a se
avaliar os esforços dinâmicos oriundos do tráfego de veículos sobre o tabuleiro. De
acordo com este contexto, a ponte rodoviária investigada nesta dissertação é
constituída por duas vigas longitudinais, três transversinas, sendo uma central e
duas sobre os apoios, e por um tabuleiro em concreto armado. O modelo
computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi concebido com
base no emprego de técnicas usuais de discretização através do método dos
elementos finitos. Os veículos são representados a partir de sistemas do tipo
"massa-mola-amortecedor". O tráfego destes veículos é considerado mediante a
simulação de comboios semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante
sobre a ponte. As técnicas para a contagem de ciclos de tensões e a aplicação das
regras de dano acumulado foram analisadas através das curvas S-N de diversas
normas e recomendações internacionais vigentes que versam sobre o tema. As
conclusões deste trabalho de pesquisa se referem à análise da resposta dinâmica
bem como da vida útil de serviço da obra de arte rodoviária de concreto armado
investigada, quando submetida às ações dinâmicas provenientes do tráfego de
veículos pesados sobre o tabuleiro. / Reinforced concrete highway bridges are subjected to dynamic actions of
variable magnitude due to vehicles crossing on the deck pavement. In general, these
dynamic actions are not properly considered by the designers. The proper
consideration of these aspects has shown to be of fundamental importance to assess
the actions from the vehicles traffic on the bridge deck. According to this context the
investigated bridge consists of two longitudinal beams (girders), three transverse
beams, one central and two on the supports, and a reinforced concrete deck. The
computational model, developed for the bridge dynamic analysis, adopted the usual
mesh refinement techniques present in finite element method simulations. The
vehicles were simulated by spring-mass-damper models. The vehicles traffic is
considered based on semi infinity convoys moving with constant speed on the bridge
deck. The stress cycles counting techniques and the cumulative damage rules were
applied through S-N curves related to international codes. The conclusions of this
research were related to the dynamic response as well the service life of the
investigated highway reinforced concrete bridge, when subjected to dynamic actions
from the heavy vehicles traffic on the deck pavement surface.
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Influência da Velocidade, do Espaçamento e do Número de Veículos sobre a Resposta Dinâmica de Pontes Rodoviárias de Concreto Armado. / Influence of the velocity, spacing and number of vehicles on the reinforced concrete highway bridge decks dynamic response.Elvis Dinati Chantre Lopes 07 August 2008 (has links)
Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nesta dissertação são avaliados os efeitos dinâmicos provenientes da
travessia de comboios de veículos sobre o tabuleiro irregular de obras de arte
rodoviárias de concreto armado. O modelo matemático empregado para simular o
comportamento do sistema veículo-ponte considera a participação da massa e da
rigidez das viaturas na definição das freqüências do sistema e, conseqüentemente, a
força de interação entre os veículos e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A
ponte é modelada a partir do emprego de elementos finitos de barra unidimensionais
e discretizado com massas concentradas e flexibilidade distribuída. O modelo de
veículo empregado baseia-se no veículo TB-12 preconizado pela norma brasileira
NBR 7188. Este veículo é simulado por sistemas de massas, molas e amortecedores
sendo descrito por graus de liberdade à translação e rotação no plano. As
irregularidades da pista são definidas por um modelo não-determinístico com base
na densidade espectral do pavimento. O carregamento sobre a ponte é constituído
por sucessões de veículos deslocando-se com velocidade constante sobre a obra.
Devido à própria natureza das irregularidades da pista e do comboio de veículos,
atenção especial é concentrada na fase permanente da resposta do sistema. São
estudadas as respostas de dois modelos estruturais existentes, com base em
tabuleiros isostáticos, em concreto armado, com e sem balanços, em seção do tipo
T e duplo T, respectivamente, em termos de deslocamentos e esforços nas
seções onde ocorrem os efeitos máximos. As conclusões do trabalho versam sobre
a influência da velocidade, espaçamento e do número de veículos, referentes a
situações distintas de carregamento, no que tange a resposta dinâmica das pontes
rodoviárias de concreto armado. A magnitude dos efeitos dinâmicos associados à
interação dos veículos com o pavimento irregular também é investigada. / In this investigation the dynamic effects induced by the vehicles crossing on
the irregular pavement surfaces of reinforced concrete highway bridge decks were
evaluated. The mathematical model considered the participation of the mass and
stiffness of the vehicles in the definition of the system natural frequencies. The
vehicle-bridge mathematical model includes the interaction between the vehicles
and bridge dynamical properties. The bridge deck was modelled using beam finite
elements with concentrated masses and distributed stiffness. The vehicle model was
based on the Brazilian code NBR 7188 standard vehicle TB-12. This vehicle was
simulated as mass-spring-damper system and the degrees of freedom of these cars
are defined as in plane vertical translations and rotations. The deck surface
roughness was defined by a non-deterministic model based on the spectral density of
the pavement. The moving load is formed by an infinite succession of vehicles
equally spaced and with constant velocity. Only the steady-state response was
considered. The dynamic response of two existing structural models corresponding
to reinforced concrete highway bridge decks was investigated in terms of
displacements and efforts. The conclusions have shown the influence of the velocity,
spacing and number of vehicles on the bridges dynamic response. The magnitude of
the response amplification due to the surface irregularities was investigated.
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Verificação à fadiga estrutural de ponte em concreto armado. / Dynamic analysis and fatigue verification of reinforced concrete highway bridges.Márcio Pinto Martins 27 February 2014 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As pontes rodoviárias de concreto armado estão sujeitas à ações dinâmicas
variáveis devido ao tráfego de veículos sobre o tabuleiro. Estas ações dinâmicas
nem sempre são corretamente consideradas pelos projetistas. Deste modo, a correta
consideração destes aspectos mostra-se de fundamental importância, de forma a se
avaliar os esforços dinâmicos oriundos do tráfego de veículos sobre o tabuleiro. De
acordo com este contexto, a ponte rodoviária investigada nesta dissertação é
constituída por duas vigas longitudinais, três transversinas, sendo uma central e
duas sobre os apoios, e por um tabuleiro em concreto armado. O modelo
computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi concebido com
base no emprego de técnicas usuais de discretização através do método dos
elementos finitos. Os veículos são representados a partir de sistemas do tipo
"massa-mola-amortecedor". O tráfego destes veículos é considerado mediante a
simulação de comboios semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante
sobre a ponte. As técnicas para a contagem de ciclos de tensões e a aplicação das
regras de dano acumulado foram analisadas através das curvas S-N de diversas
normas e recomendações internacionais vigentes que versam sobre o tema. As
conclusões deste trabalho de pesquisa se referem à análise da resposta dinâmica
bem como da vida útil de serviço da obra de arte rodoviária de concreto armado
investigada, quando submetida às ações dinâmicas provenientes do tráfego de
veículos pesados sobre o tabuleiro. / Reinforced concrete highway bridges are subjected to dynamic actions of
variable magnitude due to vehicles crossing on the deck pavement. In general, these
dynamic actions are not properly considered by the designers. The proper
consideration of these aspects has shown to be of fundamental importance to assess
the actions from the vehicles traffic on the bridge deck. According to this context the
investigated bridge consists of two longitudinal beams (girders), three transverse
beams, one central and two on the supports, and a reinforced concrete deck. The
computational model, developed for the bridge dynamic analysis, adopted the usual
mesh refinement techniques present in finite element method simulations. The
vehicles were simulated by spring-mass-damper models. The vehicles traffic is
considered based on semi infinity convoys moving with constant speed on the bridge
deck. The stress cycles counting techniques and the cumulative damage rules were
applied through S-N curves related to international codes. The conclusions of this
research were related to the dynamic response as well the service life of the
investigated highway reinforced concrete bridge, when subjected to dynamic actions
from the heavy vehicles traffic on the deck pavement surface.
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