Análise dinâmica de cabos de pontes estaiadas considerando aleatoriedade na condição de contorno e na excitação

Abstract

Nos últimos anos, grandes estruturas como as pontes estaiadas têm chamado a atenção com seus projetos complexos, com estruturas cada vez mais esbeltas e leves, mas o que deve ser destacado são os fenômenos vibratórios, que afetam o seu comportamento estrutural, provocando variações nos valores das frequências, modos de vibração e nos coeficientes de amortecimento. Por este motivo, modelos numéricos vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de proporcionar respostas precisas para verificação da integridade da estrutural, da durabilidade e da confiabilidade. O MEE (Método do Elemento Espectral) é um método derivado da equação analítica da onda. O elemento de viga via MEE apresenta a solução exata em vibrações necessitando de poucos elementos para descrever o problema e exigindo um esforço computacional menor em comparação a outros métodos para a solução de problemas dinâmicos em média e alta frequências. Foram modelados os estais e o pilone com elementos de cabo e viga respectivamente. Excitações com cargas de vento e chuva foram aplicadas na análise da dinâmica da ponte estaiada. Levando em consideração que os modelos numéricos não apresentam uma exatidão em relação aos experimentais causando incertezas nos resultados, considerou-se a partir destas incertezas nas condições de contorno através da inclusão de variáveis aleatórias. O Método de Monte Carlo foi utilizado para geração das amostras utilizadas na análise estatística. Resultados numéricos considerando excitações por vento e chuva determinísticas e aleatórias são estimados no estais. Alterações significativas na resposta dinâmica dos estais são demonstrados após a inclusão da aleatoriedade nas molas de contorno, evidenciando a importância da inclusão desta informação no modelo numérico.