Em estruturas estaiadas de pontes e viadutos, a determinação das forças dos estais necessariamente está relacionada à ação direta dos carregamentos mais a interação com a deformabilidade do estaiamento, incluindo principalmente o sistema tabuleiro e mastro. Por outro lado, é necessário conhecer estas forças ao longo das fases de montagem, assim como sua adequada implantação na estrutura e a determinação de possíveis ajustes nas forças devido ao processo construtivo da ponte, garantindo assim que os esforços desejados sejam alcançados e a correta distribuição espacial das forças do estaiamento. O conhecimento das forças dos estais é de extrema importância no controle dos deslocamentos e esforços da estrutura em questão, tendo este trabalho foco no greide e nos esforços finais do tabuleiro da ponte estaiada. As forças podem ser obtidas a partir da solução de um problema fundamental que consiste na determinação de acréscimos de força nos estais, necessários para atingir ou controlar um vetor de deslocamentos, ou um vetor de momentos fletores. De maneira geral, no caso de pontes construídas com aduelas (balanços sucessivos), para cada aduela anexada os esforços e deslocamentos são alterados nas aduelas já executadas, e principalmente nos estais já montados. A montagem deve garantir o greide final do tabuleiro e o conjunto de esforços desejados, o que se consegue com uma criteriosa definição dos esforços de montagem dos cabos. No mais, em função da sequência construtiva e do programa de tensionamento dos estais estabelecido para a obra, pode se tornar necessária a aplicação de uma correção sequencial das forças dos estais para se chegar às forças finais previstas em projeto.Será apresentado neste trabalho o procedimento de controle do greide final e dos esforços do tabuleiro da ponte e o de montagem dos estais, sendo este último, dividido na definição das forças dos cabos ao longo da montagem, na implantação destas forças na estrutura e num procedimento de correção sequencial das forças dos estais a partir da determinação de forças de ajuste. / In cable-stayed structures of bridges and viaducts, the determination of the stay forces is necessarily related to the direct action of loads plus interaction with the deformability of the staying, including especially the system deck and mast. On the other hand, it is necessary to know these forces along the assembly phases, as well as their proper implementation in the structure and determination of possible adjustments in forces due to bridge construction process, ensuring that the desired forces are achieved and the correct spatial distribution of forces of the staying. The knowledge of the stay forces is extremely important in controlling of the displacements and forces of the structure in question, having this work focus on shape and final forces of the cable-stayed bridge deck. The forces can be obtained from the solution to a fundamental problem that consists in the determination of increases strength in the stays, required to reach or control an array of displacements, or a vector of bending moments. In general, in the case of bridges constructed with staves (cantilever procedure), for each attached stave the forces and displacements are changed in staves already implemented, and especially in the stays already assembled. The assembly must ensure final shape of the deck and all forces desired, what can be achieved with a careful definition of the assembly forces of the cable. In addition, according to the sequence of constructive and the program tensioning of the stays established for the construction, may become necessary to apply a sequential correction of the strengths of the stays to reaching at the final forces provided in project.It will be presented in this work the procedure of control final shape and bridge deck forces and the assembly of stays, the latter divided in defining the forces of the cables along the assembly, deployment of these forces in the structure and a sequential correction procedure of the stay forces from the determination of adjustment forces.

Em estruturas estaiadas de pontes e viadutos, a determinação das forças dos estais necessariamente está relacionada à ação direta dos carregamentos mais a interação com a deformabilidade do estaiamento, incluindo principalmente o sistema tabuleiro e mastro. Por outro lado, é necessário conhecer estas forças ao longo das fases de montagem, assim como sua adequada implantação na estrutura e a determinação de possíveis ajustes nas forças devido ao processo construtivo da ponte, garantindo assim que os esforços desejados sejam alcançados e a correta distribuição espacial das forças do estaiamento. O conhecimento das forças dos estais é de extrema importância no controle dos deslocamentos e esforços da estrutura em questão, tendo este trabalho foco no greide e nos esforços finais do tabuleiro da ponte estaiada. As forças podem ser obtidas a partir da solução de um problema fundamental que consiste na determinação de acréscimos de força nos estais, necessários para atingir ou controlar um vetor de deslocamentos, ou um vetor de momentos fletores. De maneira geral, no caso de pontes construídas com aduelas (balanços sucessivos), para cada aduela anexada os esforços e deslocamentos são alterados nas aduelas já executadas, e principalmente nos estais já montados. A montagem deve garantir o greide final do tabuleiro e o conjunto de esforços desejados, o que se consegue com uma criteriosa definição dos esforços de montagem dos cabos. No mais, em função da sequência construtiva e do programa de tensionamento dos estais estabelecido para a obra, pode se tornar necessária a aplicação de uma correção sequencial das forças dos estais para se chegar às forças finais previstas em projeto.Será apresentado neste trabalho o procedimento de controle do greide final e dos esforços do tabuleiro da ponte e o de montagem dos estais, sendo este último, dividido na definição das forças dos cabos ao longo da montagem, na implantação destas forças na estrutura e num procedimento de correção sequencial das forças dos estais a partir da determinação de forças de ajuste. / In cable-stayed structures of bridges and viaducts, the determination of the stay forces is necessarily related to the direct action of loads plus interaction with the deformability of the staying, including especially the system deck and mast. On the other hand, it is necessary to know these forces along the assembly phases, as well as their proper implementation in the structure and determination of possible adjustments in forces due to bridge construction process, ensuring that the desired forces are achieved and the correct spatial distribution of forces of the staying. The knowledge of the stay forces is extremely important in controlling of the displacements and forces of the structure in question, having this work focus on shape and final forces of the cable-stayed bridge deck. The forces can be obtained from the solution to a fundamental problem that consists in the determination of increases strength in the stays, required to reach or control an array of displacements, or a vector of bending moments. In general, in the case of bridges constructed with staves (cantilever procedure), for each attached stave the forces and displacements are changed in staves already implemented, and especially in the stays already assembled. The assembly must ensure final shape of the deck and all forces desired, what can be achieved with a careful definition of the assembly forces of the cable. In addition, according to the sequence of constructive and the program tensioning of the stays established for the construction, may become necessary to apply a sequential correction of the strengths of the stays to reaching at the final forces provided in project.It will be presented in this work the procedure of control final shape and bridge deck forces and the assembly of stays, the latter divided in defining the forces of the cables along the assembly, deployment of these forces in the structure and a sequential correction procedure of the stay forces from the determination of adjustment forces.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Porto Alegre, 2016. / Made available in DSpace on 2017-08-28T16:22:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343975.pdf: 22683072 bytes, checksum: d6192c7188457dac47ab1744ff4adcfe (MD5) Previous issue date: 2016 / Este trabalho de doutorado versa sobre a simulação numérica das etapas construtivas de pontes estaiadas através do método dos elementos finitos, utilizando a plataforma ANSYS, versão 14.5. A justificativa da realização deste trabalho vem da crescente utilização deste tipo de estrutura de ponte no Brasil, devido, principalmente, ao seu bom comportamento estrutural e pela possibilidade de uso de uma estrutura mais leve, esbelta e econômica. Inicialmente, foi feita uma pesquisa abrangente sobre os componentes estruturais e concepções de projetos mais utilizados. Em seguida, estudaram-se as relações constitutivas de cada material constituinte, a fim de melhor representá-los na simulação numérica. Para a representação das equações constitutivas do concreto, implementou-se um novo modelo de material visco-elastoplástico com fissuração, com a ajuda da ferramenta de customização UPF (User Programmable Features), onde foram adicionadas novas sub-rotinas ao programa principal em linguagem FORTRAN. Como o objetivo final desta tese era trabalhar com análise estrutural das etapas construtivas de pontes estaiadas, envolvendo um número muito grande de elementos finitos, a implementação deste novo modelo possibilitou a utilização de elementos tridimensionais quadráticos de 20 nós (SOLID186) com armadura incorporada (REINF264), tornando a solução do problema mais rápida e eficaz. A fim de validar as sub-rotinas acrescentadas ao sistema, foram simuladas dezesseis vigas em concreto armado, ensaiadas por Leonhardt e Walther (1962) e por Bresler e Scordelis (1963), e uma viga segmentada com protensão externa, ensaiada por Aparicio et al (2002). A comparação de resultados das análises numéricas e experimentais mostraram boa aproximação. Após a validação das sub-rotinas, foi modelada numericamente a Ponte do Saber, localizada na cidade do Rio de Janeiro, seguindo fielmente as etapas construtivas adotadas na construção da ponte. A partir dos dados de monitoramento desta ponte, durante a fase executiva, foi possível comparar os valores obtidos no modelo numérico com as informações coletadas em campo, obtendo-se bons resultados.<br> / Abstract : This doctoral thesis presents the numerical simulation of the construction stages of cable-stayed bridges using the finite element method, through the ANSYS software, version 14.5. This work is justified by the increasing use of such structures in Brazil, mainly due to its good structural behavior and the possibility of using a lighter, slender and economic structure. Initially, it presents the results of a research about the structural components and the commonly used design concepts. Then, the constitutive relations of each constituent material were studied, in order to best represent them in the numerical simulation. For the representation of the constitutive equations of concrete, it was implemented a new model of visco-elastoplastic material with cracking. That was made with the help of the customization tool UPF (User Programmable Features), where new subroutines were added to the main program in FORTRAN language. The final goal of this thesis is to work with structural analysis of the construction stages of cable-stayed bridges, involving a very large number of finite elements. Therefore, the implementation of this new model enabled the use of three-dimensional quadratic elements of 20 nodes (SOLID186) with embedded reinforcement (REINF264), making the solution of the problem faster and more effective. In order to validate the subroutines added to the system, sixteen reinforced concrete beams tested by Leonhardt and Walther (1962) and by Bresler and Scordelis (1963), and a segmental beam with external prestressing, tested by Aparicio et al (2002) were simulated. The comparison of results of numerical and experimental analyzes showed good approximation. After validation of the subroutines, it was numerically modeled the Saber Bridge, located in the city of Rio de Janeiro, following exactly the constructive steps taken in the construction of the bridge. Based on the monitoring data of the bridge during the construction phase, it was possible to compare the values obtained from the numerical model with the information collected in the field, obtaining good results.

Orientador : Vinicius Fernando Arcaro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T15:07:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NogueiraNeto_HeitorAfonso_M.pdf: 8194661 bytes, checksum: 7823bed419537390915ee2fe4073a29a (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Segue uma pesquisa bibliográfica onde estão presentes a descrição histórica das construções das pontes suspensas, a análise das várias configurações geométricas adotadas na concepção de pontes estaiadas e um estudo sobre os estais. Este trabalho também contempla a descrição das duas mais importantes pontes estaiadas executadas no Brasil. A primeira refere-se a ponte metroviária sobre o rio Pinheiros (Ponte Engenheiro Jamil Sabino), na cidade de São Paulo, compondo a Linha 5 do metrô. A segunda diz respeito a ponte sobre o rio Guamá sendo (Ponte Governador Almir Gabriel), no estado do Pará, a obra de maior destaque da Alça Viária de materializando a integração rodoviária de toda a Belém, região metropolitana da capital paraense. Por fim é apresentado um estudo das estruturas estaiadas submetidas a um carregamento estático, considerando a não linearidade no comportamento dos elementos de tensionamento. Este estudo foi elaborado através do conceito de minimização de energia potencial total da estrutura, com o uso de um algoritmo do tipo Quase-Newton. Com este embasamento teórico, foi elaborado um programa computacional para determinar os deslocamentos e esforços atuantes em pontes suspensas, considerando o processo construtivo deste tipo de obra / Mestrado / Estruturas / Mestre em Engenharia Civil

Nos últimos anos, a utilização de pontes estaiadas tem evoluído rapidamente e novos conceitos estruturais têm surgido, como por exemplo: o desenvolvimento de seções flexíveis e esbeltas, o aumento do comprimento dos vãos e a aplicação de pontes estaiadas em múltiplos vãos. Torna-se necessário portanto uma compreensão profunda do comportamento estrutural desse sistema. No processo de projeto as decisões mais importantes são geralmente feitas nas fases iniciais quando a síntese predomina sobre a análise numérica, tornando fundamental o entendimento do comportamento físico da estrutura na fase de pré-dimensionamento. Na concepção de uma ponte estaiada inúmeras alternativas estruturais são possíveis, por exemplo: pode-se utilizar um ou dois planos de cabos em diferentes arranjos, mastros e tabuleiros com seções transversais diversas e diferentes tipos de vinculação externa. Para um dado problema, mais de uma solução pode ser viável, no entanto algumas delas propiciarão a maior eficiência, sob o ponto de vista de consumo de materiais, facilidades construtivas, prazo de execução e comportamento físico da estrutura. Neste trabalho foram analisadas diferentes concepções estruturais com o objetivo de fornecer subsídios para as decisões tomadas no início do projeto estrutural de uma ponte estaiada. Para tanto, a partir do entendimento preliminar do comportamento físico de diferentes sistemas, foram definidas alternativas estruturais para análise estática através de modelos de elementos finitos tridimensionais. A análise e a comparação dos resultados permitiram um aprofundamento daquele entendimento. Além disso, alguns aspectos relevantes no projeto de pontes estaiadas foram estudados, tais como: o pré-dimensionamento dos estais, a definição da força de protensão inicial dos mesmos, o estudo do problema de fadiga nos cabos e a elaboração de modelos simplificados para análise preliminar do comportamento do tabuleiro e da torre. / In the last years, the use of cable-stayed bridges has increased a lot and new design concepts have appeared, such as: the development of slender and flexible deck sections, the increase in span length and the application of cable-stayed bridges in multiple spans. It is thus necessary a thorough understanding of the structural behavior of this system. During the design process the most important decisions are usually taken in the initial phases, when the synthesis prevail over the numerical analysis, which requires the understanding of the physical structural behavior in the preliminary design. The design of cable-stayed bridges involves many structural alternatives, for example: it is possible to use one or more cable planes in different arrangements, a wide range of pylons and decks cross sections and different types of external connections. For a given problem, more than one solution can be feasible, however some of them will provide a greater efficiency, from the point of view of material consumption, construction facilities, time of execution and physical behavior of the structure. This study analyzes different structural conceptions with the purpose of helping in the decisions made in the beginning of a cable-stayed bridge structural project. For this, from the preliminary understanding of the physical behavior of different systems, some structural alternatives were defined and a static analysis using finite element models was carried out. The analysis and comparison of results allowed an improved understanding of the problem. Furthermore, some relevant aspects in cable-stayed bridges were studied, such as: the preliminary stay design, the definition of initial prestressing force in the stays, the study of the fatigue behavior of the cables and the development of simple models to simulate the response of the bridge decks and pylons.

O princípio estrutural das pontes estaiadas não é tão recente quanto as pontes propriamente ditas. Em algumas estruturas, tais como passarelas, embarcações e tendas, já se usavam cabos como sustentação. Com a evolução da tecnologia e dos materiais, houve a possibilidade de um aperfeiçoamento dessas técnicas e sua utilização nas mais diversas áreas. As pontes estaiadas surgiram como uma alternativa eficaz para transpor grandes vãos, possibilitando a utilização de estruturas mais leves, esbeltas e econômicas. Este trabalho apresenta a evolução das pontes estaiadas no mundo e no Brasil, enfatizando os seus aspectos históricos, as novas tecnologias empregadas nestes projetos, as diversas possibilidades de geometria da estrutura e os métodos construtivos empregados nestas pontes. Para as pontes estaiadas ao redor do mundo, é elaborada uma análise geral, demonstrando sua importância ao longo da história e as vantagens que as mesmas propiciaram para o suprimento das necessidades da humanidade. Fazendo uma análise especial das pontes estaiadas brasileiras, é elaborada uma listagem das mesmas por ordem cronológica, indicando suas principais características. Finalmente, para as pontes estaiadas nacionais de maior destaque, é feita uma análise mais detalhada das suas principais características quanto ao vão central, geometria da ponte, processo construtivo, curiosidades sobre o empreendimento e período de construção. / The structural principle of cable stayed bridges is not as recent as the bridges themselves. In some structures such as catwalks, boats and tents, cable were already used as a support. With the evolution of technology and materials, there was the possibility of an improvement of these techniques and their use in several areas. The cable-stayed bridges have emerged as an effective alternative to large- span bridge, allowing the use of lighter, slim and economical structures. This paper presents the evolution of cable-stayed bridges in the world and in Brazil, emphasizing the historical aspects, the new technologies employed in these projects, the various possibilities for the geometry of the structure and the construction methods employed in these bridges. A general analysis of cable stayed bridges around the world is done, being shown their importance throughout history and the advantages that they have brought to fulfill the needs of mankind A special analysis of cable stayed bridges in Brazil will be is made a list of them in a chronological order is presented and their main features are examined. Finally, for the most prominent Brazilian cable stayed bridges national prominence, a more detailed analysis of its key features is done, being examined the central span, the bridge geometry, the constructive process, curiosities about the new development and the construction period.

As pontes estaiadas vêm sendo cada vez mais utilizadas no país, seja pela competitividade alcançada em função do domínio da tecnologia por parte dos empreiteiros e calculistas, seja pelo apelo estético. Os cabos, principais componentes deste sistema estrutural, que conferem o caráter altamente hiperestático e o comportamento não linear da estrutura são, em muitos modelos, numericamente simulados como um elemento de treliça, com a sua rigidez calculada em função da geometria e nível de carregamento do cabo. No presente trabalho é verificada a influência da componente tangencial do peso próprio do cabo, desprezada por Dishinger no cálculo da rigidez equivalente do elemento de cabo, comparada com o método proposto por Hajdn. Os resultados também são comparados com os da modelagem do cabo discretizado em elementos de treliça, seguindo a Formulação Posicional dos Elementos Finitos, que se mostrou bastante eficaz para simulação do cabo isolado, onde a capacidade de representar o comportamento do cabo foi verificada através de exemplos que mostram aspectos do comportamento não linear do mesmo. / Cable stayed bridges are being increasingly used in Brazil due to the recent master on this technology by the builders and designers and because of its aesthetics appealing. The principal components of this type of bridge, the cables, responsible for high non-linear behavior of the structure, are frequently modeled as truss element with its stiffness evaluated according to the tension and horizontal projection of the span of the cable. On the present paper the influence by neglecting the tangential component of the weight of the cable on Dishingers formula is investigated. The results are compared with the formula by Hajdn and with a model in which the cable is discretized in truss bars in a program based on the Positional Finite Element Method which has presented good results to describe the non-linear behavior of the cable.

Dos sistemas de pontes suspensas por cabos, as estaiadas tem sido largamente utilizadas devido a sua capacidade de vencer grandes vãos e, além dessa vantagem estrutural, são esteticamente bem aceitas pela sociedade, valorizando o espaço urbano e muitas vezes tornando-o ponto de referência. Atualmente, em que a otimização da infraestrutura viária é de extrema importância, as pontes estaiadas são bastante exploradas por suas vantagens construtivas, não demandando grandes áreas de apoio durante a construção que possam interferir no fluxo de veículos ou embarcações existente. Em conjunto a isso, a escolha do tipo de obra de arte se deve a diversos outros fatores, tais como as condições locais da fundação, o consumo de materiais e mão de obra, facilidades construtivas, etc. Muitas vezes é necessário estudar outras formas de utilização desse tipo de estruturas, como é o caso de pontes curvas, em que um traçado reto não bastaria para transpor um obstáculo e respeitar o traçado projetado ao viário. Para isso, o conhecimento das técnicas e teorias que fundamentam pontes estaiadas curvas é requisito para o estudo de uma concepção mais favorável e/ou otimizada, onde devem ser avaliados todos os fatores que influem em seu comportamento. Este trabalho apresenta a avaliação de esforços no tabuleiro e no mastro para diversos modelos estruturais. Na primeira etapa será discutida a forma de concepção dos modelos aplicados a um estudo de caso através de comparação dos esforços para avaliar a viabilidade de simular o tensionamento inicial nos cabos através da aplicação de uma queda de temperatura. Em seguida, serão avaliados os efeitos da posição do mastro e do posicionamento unilateral dos estais, permitindo obter a configuração que apresente um melhor desempenho geral. Por fim, as análises serão aplicadas a um estudo de caso com tabuleiro de maior largura. Dos resultados obtidos verificou-se que a configuração de tabuleiro suspenso pelo lado interno, única que não invade o gabarito de pedestres ou veículos, se mostrou viável sem, contudo, apresentar todas as vantagens estruturais, de modo que há torção significativa. Em compensação, a flexão se mostrou reduzida. / In systems of suspended cable bridges, the cable-stayed bridges had been widely used because of its capacity to overcome large spans and for being aesthetically well accepted by society, valuing the urban space and often making it a landmark. Currently, where the optimization of road infrastructure is of utmost importance, cable-stayed bridges are quite exploited by their constructive advantages, not requiring large areas of support during construction that may affect the existing traffic flow. In addition to this, the choice of the type of structure is due to several other factors such as local conditions of the foundation, the consumption of materials and labor, construction facilities, etc. It is necessary to study other forms of use of such structures, as in the case of curved bridges, where a straight path would not be enough to overcome an obstacle and respect the geometry of the road. For this, the knowledge of the techniques and theories behind curved cable-stayed bridges is a requisite for the study of a more favorable and/or optimized design, where all the factors that influence their behavior should be evaluated. This paper presents the assessment of forces on the deck and pylon for several structural models. In the first step, the models design will be discussed applied to a case by comparing the forces to evaluate the feasibility of simulating the initial tensioning in the cables through the application of a temperature drop. Next, the effects of the pylon position and the unilateral positioning of the cables will be evaluated, allowing to obtain the configuration that presents a better overall performance. Finally, the analyzes will be applied to a case with a wider deck. From the obtained results, it has been found that the configuration of deck suspended by the inner side, which does not invade the pedestrian or vehicle clearance, has proved to be feasible without, however, presenting all the structural advantages, so that there is significant torsion. In contrast, flexion was reduced.

Dos sistemas de pontes suspensas por cabos, as estaiadas tem sido largamente utilizadas devido a sua capacidade de vencer grandes vãos e, além dessa vantagem estrutural, são esteticamente bem aceitas pela sociedade, valorizando o espaço urbano e muitas vezes tornando-o ponto de referência. Atualmente, em que a otimização da infraestrutura viária é de extrema importância, as pontes estaiadas são bastante exploradas por suas vantagens construtivas, não demandando grandes áreas de apoio durante a construção que possam interferir no fluxo de veículos ou embarcações existente. Em conjunto a isso, a escolha do tipo de obra de arte se deve a diversos outros fatores, tais como as condições locais da fundação, o consumo de materiais e mão de obra, facilidades construtivas, etc. Muitas vezes é necessário estudar outras formas de utilização desse tipo de estruturas, como é o caso de pontes curvas, em que um traçado reto não bastaria para transpor um obstáculo e respeitar o traçado projetado ao viário. Para isso, o conhecimento das técnicas e teorias que fundamentam pontes estaiadas curvas é requisito para o estudo de uma concepção mais favorável e/ou otimizada, onde devem ser avaliados todos os fatores que influem em seu comportamento. Este trabalho apresenta a avaliação de esforços no tabuleiro e no mastro para diversos modelos estruturais. Na primeira etapa será discutida a forma de concepção dos modelos aplicados a um estudo de caso através de comparação dos esforços para avaliar a viabilidade de simular o tensionamento inicial nos cabos através da aplicação de uma queda de temperatura. Em seguida, serão avaliados os efeitos da posição do mastro e do posicionamento unilateral dos estais, permitindo obter a configuração que apresente um melhor desempenho geral. Por fim, as análises serão aplicadas a um estudo de caso com tabuleiro de maior largura. Dos resultados obtidos verificou-se que a configuração de tabuleiro suspenso pelo lado interno, única que não invade o gabarito de pedestres ou veículos, se mostrou viável sem, contudo, apresentar todas as vantagens estruturais, de modo que há torção significativa. Em compensação, a flexão se mostrou reduzida. / In systems of suspended cable bridges, the cable-stayed bridges had been widely used because of its capacity to overcome large spans and for being aesthetically well accepted by society, valuing the urban space and often making it a landmark. Currently, where the optimization of road infrastructure is of utmost importance, cable-stayed bridges are quite exploited by their constructive advantages, not requiring large areas of support during construction that may affect the existing traffic flow. In addition to this, the choice of the type of structure is due to several other factors such as local conditions of the foundation, the consumption of materials and labor, construction facilities, etc. It is necessary to study other forms of use of such structures, as in the case of curved bridges, where a straight path would not be enough to overcome an obstacle and respect the geometry of the road. For this, the knowledge of the techniques and theories behind curved cable-stayed bridges is a requisite for the study of a more favorable and/or optimized design, where all the factors that influence their behavior should be evaluated. This paper presents the assessment of forces on the deck and pylon for several structural models. In the first step, the models design will be discussed applied to a case by comparing the forces to evaluate the feasibility of simulating the initial tensioning in the cables through the application of a temperature drop. Next, the effects of the pylon position and the unilateral positioning of the cables will be evaluated, allowing to obtain the configuration that presents a better overall performance. Finally, the analyzes will be applied to a case with a wider deck. From the obtained results, it has been found that the configuration of deck suspended by the inner side, which does not invade the pedestrian or vehicle clearance, has proved to be feasible without, however, presenting all the structural advantages, so that there is significant torsion. In contrast, flexion was reduced.

Simultâneas ocorrências de vibrações de cabos de pontes estaiadas sob ação combinada de chuva de vento têm sido observadas ao redor do mundo nos últimos 20 anos. Este mecanismo tem causado grande preocupação aos engenheiros de pontes e pesquisadores por provocar grandes amplitudes de vibração. O melhor conhecimento do fenômeno evitará que perigosas oscilações induzidas pelo efeito combinado de chuva e vento ocorram evitando que medidas sejam tomadas apenas após a ocorrência de acidentes. Foi possível determinar, neste trabalho, as características aerodinâmicas de cabos de pontes estaiadas submetidos à ação combinada de chuva e vento no que diz respeito à influência dos filetes sobre as forças aerodinâmicas (arrasto e sustentação) e sobre o desprendimento de vórtices em três modelos seccionais. O modelo M1 foi posicionado horizontalmente com vento incidente normal ao eixo longitudinal, o modelo M2 foi posicionado horizontalmente com vento incidindo obliquamente ao eixo longitudinal e o modelo M3 representa um cabo inclinado típico de ponte estaiada. Os filetes nas posições = 1 θ 60° e = 2 θ 110° aumentaram as sucções na esteira do M3 consideravelmente. Para qualquer posição dos filetes no M3 não ocorreram mudanças em seus coeficientes de sustentação. Os coeficientes de arrasto aumentaram com a presença dos filetes, no entanto não apresentaram mudanças nos valores com a variação da posição dos filetes. Em modelos horizontais, a presença dos filetes pode causar supressão ou amplificação da intensidade do desprendimento de vórtices dependendo da localização dos filetes. Para o M3 notou-se aumento da intensidade do desprendimento de vórtices para qualquer posição dos filetes. A maior intensidade ocorreu para = 1 θ 50° e = 2 θ 110°. Para todos os modelos com filetes, o desprendimento de vórtices é mais forte em escoamento turbulento. Independente da presença dos filetes, o modelo M3 apresentou freqüências de desprendimento de vórtices mais baixas que as freqüências de desprendimento do vórtice de Kármán convencional. Verifica-se, portanto, o efeito de vórtice axial. Para Re < 1,2 x 105 o filete inferior não tem influência sobre o escoamento. Entretanto, para Re > 1,2 x 105 o filete inferior passa a afetar nitidamente o escoamento em torno do cilindro. Para o modelo inclinado o filete inferior apresentou influência no escoamento para todos os valores de Re. / Simultaneous occurrences of cable vibrations under combined action of wind and rain have been observed around the world in cable-stayed bridges in the last 20 years. This mechanism has caused great concern to bridge engineers and researchers due to the large vibration amplitudes. A better knowledge of the phenomenon may prevent that dangerous oscillations induced by the combined effect of rain and wind occur, compromising the usefulness and safety of cable-stayed bridges, besides to avoiding the necessity of measures taken only after some accident occurrence. It was possible to determine, in this study, the aerodynamic characteristics of cables submitted to the combined action of rain and wind regarding the influence of rivulets on aerodynamic forces (drag and lift) and on the vortex shedding in three sectionals models. The M1 model was positioned horizontally with perpendicular wind incidence to the longitudinal axis, the M2 model was positioned horizontally with oblique wind to the longitudinal axis and the M3 model is a typical, cable of cable-stayed bridges. The rivulets positioned in the 60° (upper) position and the 110° (lower) position increase considerably the negative pressures in the M3 model wake. For any rivulets position, the M3 do not change their lift coefficients. The drag coefficients increased with the rivulet presence, however its position seems to make no difference in the values of the coefficients. In horizontal models, the rivulets can suppress or cause amplification in the vortex shedding intensity, depending of their position. For the M3 model, the vortex shedding intensity increases for all rivulets positions. The greater intensity occurred when the upper and lower rivulets were at 50° and 110°, respectively. For all models with rivulets, the vortex shedding is stronger in turbulent flow. Independent of the rivulets presence, the vortex shedding frequencies at the inclined model (M3) presented lower frequencies than the conventional Karman vortex shedding. This shows, therefore, the effects of the axial vortex. For Re < 1.2 x 105 the lower rivulet has no influence on the flow. However, for Re > 1.2 x 105 the lower rivulets affect significantly the flow around the cylinder. For the inclined model the lower rivulet has no influence on the flow for all Re range.