Sistemas computacionais de apoio à monitoração de estruturas de engenharia civil.

Abstract

A Deus, que me concede coragem para enfrentar todos os desafios apresentados pela vida, e força e ânimo nos momentos de fraqueza e desalento. Aos queridos companheiros de vida: meus pais, João e Maria, que com muito amor, labor e sacrifícios proporcionaram as condições para o desenvolvimento da minha vida acadêmica, e aos meus irmãos, Wilton e Wellington. À minha noiva Angela, pelo carinho, amor e paciência ao longo destes quatro anos. Ao professor Túlio Nogueira Bittencourt, pela confiança depositada para o desenvolvimento deste trabalho e pela orientação, amizade e apoio. Ao professor Joaquim de Azevedo Figueiras, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP), pela orientação, amizade, apoio e receptividade durante o período de desenvolvimento de atividades em Portugal. Aos amigos do Laboratório de Estruturas e Materiais Estruturais (LEM) e do Laboratório de Mecânica Computacional (LMC), em especial ao Telmo Deifeld, Carla Costa e Leandro Trautwein, pela animadora e agradável presença de todos os dias. Aos amigos do Laboratório da Tecnologia do Betão e do Comportamento Estrutural (LABEST) da FEUP, especialmente ao Helder Sousa, Américo Dimande, José António, Bruno Costa, Carlos Félix e José Sá, pela excelente acolhida, por todo o apoio no desenvolvimento dos trabalhos e pela disponibilidade para a troca de experiências acadêmicas e pessoais. I RESUMO Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas computacionais de apoio à aquisição, visualização e tratamento de dados provenientes de monitoração de estruturas de Engenharia Civil. Por meio dos sistemas construídos, torna-se possível adquirir, visualizar e filtrar informações com facilidade, ao mesmo tempo em que se permite avaliar a influência da temperatura, da retração e da fluência nos elementos estruturais monitorados. Buscando desenvolver as ferramentas computacionais em uma perspectiva alinhada com necessidades reais do setor, foram monitoradas duas pontes rodoviárias e uma estação metroviária, sendo utilizada instrumentação avançada baseada em sensores e equipamentos ópticos e elétricos, permitindo a medição de grandezas como deformação, temperatura, deslocamento e rotações. A experiência adquirida em campo encontra-se descrita, apresentando-se a estrutura e componentes dos modernos sistemas de monitoração e os principais resultados decorrentes da sua aplicação nas obras monitoradas. Nesse contexto, os sistemas computacionais construídos demonstraram ser úteis ferramentas, auxiliando nas diversas fases da monitoração estrutural, desde a aquisição até a interpretação dos resultados.

Global overview on advances in structural health monitoring platforms

“…Today, the sensing systems present a decentralized distribution and their configurations can be framed according to the construction's needs to provide information for global structural characterization [9]. In fact, some working sensing systems could also be optimized for the information to be available in a virtual platform, allowing the remote access to the data [24]. This practice has been implemented with the aim of optimizing technical work for the structural assessment in real time [25].…”

Contribuição ao desenvolvimento de técnicas de monitoramento remoto para blocos de fundação de edifícios em concreto armado com vistas à durabilidade.

“…Baseiam-se na medição direta de uma variação dimensional numa pequena parte da estrutura monitorada comparada a uma medida de referência. Estes sensores são pouco empregados atualmente, pois só permitem monitoramento estático, não são capazes de determinar deformações localizadas e não são compatíveis com sistemas de aquisição de dados impossibilitando seu uso em monitoramento remoto (ASSIS, 2007). Um bom exemplo de um sensor deste tipo ainda usado hoje é o sensor de fissuras; formado por duas peças plásticas que se sobrepõem e são dotadas de uma escala para medir seus deslocamentos relativos…”

“…Nos sistemas de monitoramento, as medições de grandezas como deformações, deslocamentos, temperaturas, entre outras, são usadas para se inferir sobre o estado da estrutura (ASSIS, 2007).…”

Concreto auto-adensável: caracterização da evolução das propriedades mecânicas e estudo da sua deformabilidade por solicitação mecânica, retração e fluência.

“…A dificuldade entre comparação de resultados experimentais obtidos por sensores ópticos é evidenciada no trabalho de Assis (2007), pois mesmo em localizações próximas, os resultados referentes aos sensores ópticos de armadura e imersão em concreto, utilizados pelo autor, não puderam ser quantitativamente analisados para todas as seções estudadas.…”