Identificação de sistemas e detecção de danos de estruturas estaiadas

Abstract

A evolução tecnológica das ferramentas de projeto e de processos construtivos levou as obras civis a escalas superiores e alto grau de complexidade, resultando em estruturas de custo elevado e com comportamento cada vez mais flexível, como é o caso das estruturas estaiadas. Estes aspectos tornaram de fundamental importância um passo adicional a ser utilizado nesse tipo de estrutura, além do projeto e da execução, o monitoramento da integridade estrutural. O objetivo do monitoramento é identificar possíveis danos na estrutura. Entretanto, a detecção representa apenas a última etapa do processo de avaliação da integridade estrutural. Uma alternativa é obter um modelo numérico de referência a partir do qual seja possível avaliar os diferentes estados da estrutura, em diferentes momentos da sua vida útil. Este modelo pode ser obtido através de um processo de atualização com base nas propriedades dinâmicas experimentais do sistema. Busca-se a equivalência da resposta dinâmica do modelo numérico com o modelo experimental utilizado pelos métodos de identificação dinâmica. No contexto das grandes estruturas, o procedimento experimental de execução mais simples para identificação das propriedades dinâmicas do sistema é através de ensaios contínuos com medições da resposta da estrutura a excitações ambientais, ou seja, com captura apenas da resposta dinâmica a excitações desconhecidas. Têm-se, então, dados de entrada com caráter aleatório, sendo necessário o desenvolvimento de modelos estocásticos para aplicação das técnicas de identificação das propriedades dinâmicas, tais como frequências naturais, modos de vibração e coeficientes de amortecimento da estrutura. O trabalho tem como foco o desenvolvimento de um procedimento padrão, capaz de avaliar a integridade de estruturas estaiadas, a partir das ferramentas numéricas mais recentes e de dispositivos de medição acessíveis. O procedimento se inicia pela identificação estrutural do sistema, com base em séries temporais de aceleração obtidas experimentalmente na pesquisa, passando pela concepção e atualização do modelo numérico, sendo finalizado com a detecção, localização e indicação da ordem de severidade dos possíveis danos na estrutura.