Determinação da influência da forma da seção transversal na resposta dinâmica de pontes através de ensaios em túnel de vento e identificação de sistemas

Abstract

Pontes suspensas, tanto pênseis quanto estaiadas, tornaram-se mais propensas aos problemas de estabilidade, sendo o vento um fator determinante nas condições de estabilidade destas estruturas. A forma da seção transversal tem caráter decisivo na determinação dos parâmetros de projeto e, por esta razão, o estudo da ação do vento e sua interação com a ponte devem ser levados em conta na fase de projeto. Este tra-balho relata o estudo da influência da forma da seção transversal de pontes frente à instabilidade dinâmica do tipo drapejamento (“flutter”), através da disponibilização de um novo procedimento experimental-numérico. As respostas dinâmicas foram de-terminadas através de ensaios de cinco modelos seccionais de tabuleiros de pontes em túnel de vento e pela técnica de identificação de sistemas, obtendo-se as velocidades críticas do vento e os parâmetros do sistema tais como freqüências e amortecimentos (derivativos aerodinâmicos), sendo que a técnica de identificação fundamentou-se nos métodos do “Random Decrement” (RD) e dos mínimos quadrados não-linear (Nonline-ar Least Squares, NLS).

Suspension and cable-stayed bridges are prone to stability problems, the wind being a decisive factor in the stability conditions of these structures. The shape of the cross-section plays an important role in the determination of the design parameters and, for this reason, the study of the wind action and its interaction with the bridge should be taken into account during the design stage. This work reports on the study of the influence of bridges cross-section shapes in the dynamic instability called flutter, through a new experimental-numerical procedure. The dynamic responses were de-termined through wind tunnel tests of five bridge section models and by the system identification technique, obtaining the wind critical velocities and the system para-meters such as frequencies and dampings (flutter derivatives), being the identifica-tion technique based on the Random Decrement (RD) and on the Nonlinear Least Squares (NLS) methods.