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Bridges bring logistics benefits to society that influence the economy and its development. For this reason, bridges are so important for the growth of the region where they are located. Based on this, studies are needed that help to better understand the functioning of these structures, helping in the search for the best way to care for and preserve the useful life of their materials, so that they can provide the population with safety and practicality. Seeking to analyze the condition of the facade and structure of the Santa Isabel bridge, a study was developed regarding its conditions, adopting the method of elaboration of a damage map, which consists of mapping the points where pathological manifestations are found. For the study, the elaboration of data identification sheets was adopted, serving as an aid in the preparation of damage maps. The files are descriptive memorials of the situation of the bridge, made with the help of visual inspections, enriched with photographs of the data collected. In this work, it was possible to analyze the situation of the bridge in the years 2021 and 2022, making it possible to make a comparison of the evolution of pathological manifestations in this period. When all the information was verified and the comparisons were made, it was possible to notice the precarious state of the bridge structure, making evident the need for repairs and the elaboration of a preventive maintenance plan so that the manifestations do not repeat themselves so often. Los puentes aportan beneficios logísticos a la sociedad que influyen en la economía y su desarrollo. Por esta razón, los puentes son tan importantes para el crecimiento de la región donde se ubican. Con base en esto, se necesitan estudios que ayuden a comprender mejor el funcionamiento de estas estructuras, auxiliando en la búsqueda de la mejor manera de cuidar y preservar la vida útil de sus materiales, para que puedan brindar seguridad y practicidad a la población. Buscando analizar el estado de la fachada y estructura del puente Santa Isabel, se desarrolló un estudio sobre sus condiciones, adoptando el método de elaboración de un mapa de daños, que consiste en mapear los puntos donde se encuentran manifestaciones patológicas. Para el estudio se adoptó la elaboración de fichas de identificación de datos, sirviendo de auxiliar en la elaboración de mapas de daños. Los archivos son memorias descriptivas de la situación del puente, realizadas con la ayuda de inspecciones visuales, enriquecidas con fotografías de los datos recogidos. En este trabajo se logró analizar la situación del puente en los años 2021 y 2022, posibilitando realizar una comparación de la evolución de las manifestaciones patológicas en este período. Cuando se verificó toda la información y se realizaron las comparaciones, se pudo notar el precario estado de la estructura del puente, evidenciándose la necesidad de reparaciones y la elaboración de un plan de mantenimiento preventivo para que las manifestaciones no se repitan con tanta frecuencia. As pontes trazem para a sociedade benefícios de logística que influenciam na economia e no seu desenvolvimento. Por este motivo, as pontes são tão importantes para o crescimento da região onde se encontram. Baseado nisso se faz necessário estudos que ajudem a entender melhor o funcionamento dessas estruturas auxiliando na busca pela melhor forma de cuidar e preservar a vida útil dos seus materiais, para que possam fornecer à população segurança e praticidade. Buscando analisar a condição da fachada e estrutura da ponte Santa Isabel, foi desenvolvido o estudo relativo as suas condições, adotando o método de elaboração de mapa de danos, que consiste em mapear os pontos onde se encontram manifestações patológicas. Para o estudo foi adotado a elaboração de fichas de identificação de dados servindo como auxilio na preparação dos mapas de danos. As fichas são memoriais descritivos da situação da ponte, confeccionadas com o auxílio de vistorias visuais, enriquecidas com fotografias dos dados coletados. Neste trabalho foi possível analisar a situação da ponte nos anos de 2021 e 2022, tornando possível realizar um comparativo das evoluções das manifestações patológicas neste período. Quando apurada todas as informações e realizado os comparativos, foi possível notar o estado precário que a estrutura da ponte se encontrava, tornando evidente a necessidade de reparos e da elaboração de um plano de manutenção preventiva para que as manifestações não se repitam com tanta frequência.

Resumo Memórias e o orgulho do passado relacionados a locais culturais, muitas vezes proporcionados pela própria infraestrutura urbana, são recursos para o desenvolvimento urbano e de identidade regional, que podem ser recriados, interpretados e re-funcionalizados para atender às gerações atuais e futuras. Para tanto, este trabalho utiliza um modelo de intervenção de retrofit urbano na área central de Brasília, representado pelo viaduto da Galeria dos Estados, principal artéria viária da capital. A metodologia adotada para a classificação da infraestrutura urbana segundo o Índice de Requalificação da Infraestrutura Urbana (IRU) considera um modelo multicritério baseado em três parâmetros: estrutural, ambiental e espacial. Os dados obtidos apontam para a viabilidade de implementação desses parâmetros na avaliação das infraestruturas existentes, conectores das cidades contemporâneas. Abstract Memories and pride of the past related to cultural places, often provided by the urban infrastructure itself, are resources for urban development and regional identity, which can be recreated, interpreted and re-functionalized to suit current and future generations. This work uses an urban retrofit intervention model in the central area of Brasília, represented by the Galeria dos Estados viaduct, the capital's main arterial road. The methodology adopted for the classification of urban infrastructure according to the Urban Infrastructure Requalification Index (IRU) considers a multi-criteria model based on three parameters: structural, environmental and spatial. The data point to the feasibility of implementing these parameters in the assessment of existing infrastructure, connectors of contemporary cities.

In the context of road projects, the construction of bridges represents one of the biggest costs. Thus, the search for more economically viable solutions that reduce the use of materials and use them efficiently is essential. In this sense, the application of prestressing to such structures stands out, because this technique allows the maximum exploitation of the tensile strength of steel and the compressive strength of concrete. This work consists in the elaboration of a structural project of the multiple beams of the deck of a bridge using prestressed concrete. The design calculation ware developed using Mathcad 15.0 software – which, together with auxiliary software, allowed determining the forces acting on each beam of the deck. With these values, the most requested beam was determined, which was dimensioned in the rest of the project. Subsequently, the minimum prestressing effort that must act on the structure was determined. Then, through the positioning of the equivalent prestressing cable, the immediate and progressive prestressing losses were calculated. At the end of the project, the situations of the ultimate fatigue and bending limit states of the active reinforcement were verified and the service limit state of excessive deformations was also verified. The results allowed to conclude that the use of prestressing contributed to reduce the amount of steel used in the structure, besides reducing the deformations and also improving the behavior of the beam to the effects of fatigue. En el contexto de proyectos viales, la construcción de puentes representa uno de los mayores costos. Por ello, la búsqueda de soluciones económicamente más viables que reduzcan el uso de materiales y los utilicen de manera eficiente es fundamental. En este sentido, destaca la aplicación del pretensado a este tipo de estructuras, ya que esta técnica permite aprovechar al máximo la resistencia a la tracción del acero y la resistencia a la compresión del hormigón. Este trabajo consiste en la elaboración de un proyecto estructural de las vigas múltiples del tablero de un puente utilizando hormigón pretensado. Los cálculos de diseño se desarrollaron utilizando el software Mathcad 15.0 – que, junto con un software auxiliar, permitió determinar las fuerzas que actúan sobre cada viga del tablero. Con estos valores se determinó el larguerillo más solicitado, el cual se dimensionó en el resto del proyecto. Posteriormente se determinó el esfuerzo mínimo de pretensado que debe actuar sobre la estructura. Luego, a través del posicionamiento del cable de pretensado equivalente, se calcularon las pérdidas de pretensado inmediatas y progresivas. Al final del proyecto se verificaron las situaciones de los estados límite de fatiga última y de flexión de la armadura activa y también se verificó el estado límite de servicio de deformaciones excesivas. Los resultados obtenidos permitieron concluir que el uso del pretensado contribuyó a reducir la cantidad de acero utilizado en la estructura, además de disminuir las deformaciones y también mejorar el comportamiento de la viga a los efectos de la fatiga. No âmbito de projetos rodoviários, a construção de pontes representa um dos seus maiores custos. Assim, a busca de soluções economicamente mais viáveis que reduza o emprego de materiais e os aproveite de forma eficiente revela-se imprescindível. Nesse sentido, destaca-se a aplicação da protensão a tais estruturas, pois tal técnica permite explorar ao máximo a resistência à tração do aço e a resistência à compressão do concreto. Este trabalho consiste na elaboração de um projeto estrutural das múltiplas longarinas do tabuleiro de uma ponte utilizando concreto protendido. Os cálculos do projeto foram desenvolvidos no software Mathcad 15.0 – que, junto com softwares auxiliares, permitiu determinar os esforços atuantes em cada longarina do tabuleiro. Com tais valores, determinou-se a longarina mais solicitada, que foi dimensionada no restante do projeto. Posteriormente, determinou-se o esforço de protensão mínimo que deve atuar na estrutura. Em seguida, através do posicionamento do cabo equivalente de protensão, foram calculadas as perdas de protensão imediatas e progressivas. Ao final do projeto, foram verificadas as situações dos estados limites últimos de fadiga e de flexão da armadura ativa e também se realizou a verificação do estado limite de serviço de deformações excessivas. Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização da protensão contribuiu para reduzir a quantidade de aço utilizada na estrutura, além de diminuir as deformações e ainda melhorar o comportamento da viga aos efeitos da fadiga.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia A ação sísmica assume especial relevância e condiciona o projeto de estruturas em regiões de alta e moderada sismicidade. No caso das pontes, os pilares desempenham um papel fundamental na integridade estrutural face à ação dinâmica dos sismos, pelo que a análise e dimensionamento dos mesmos merece especial atenção. Neste trabalho aborda-se a análise e dimensionamento de pilares de pontes em viga sujeitas à ação dinâmica dos sismos. A resposta estrutural face à ação dinâmica dos sismos será obtida através do método do modo fundamental e do método de sobreposição modal com espectro de resposta definidos de acordo com as disposições do Eurocódigo 8 – Parte 1 e Eurocódigo 8 – Parte 2. O dimensionamento dos pilares será efetuado tendo em conta as disposições do Eurocódigo 2 – Parte 1 e do Eurocódigo 8 – Parte 2. Através de um exemplo de aplicação referente a uma ponte em viga de vãos múltiplos com tabuleiro em laje vigada analisam-se soluções alternativas para os pilares. Assim, estuda-se a influência do tipo de secção transversal, tipo de ligação tabuleiro-pilares, intensidade da ação sísmica, altura e arranjo transversal dos pilares, comprimento dos vãos da ponte. As diversas soluções são avaliadas em termos de sustentabilidade, calculando-se o custo e impacto ambiental associados à execução dos pilares, determinados a partir dos valores unitários do volume de materiais utilizados (betão, aço das armaduras) e área de cofragem. O impacto ambiental é expresso em termos de emissões de dióxido de carbono e energia incorporada nos materiais utilizados.Este trabalho tem como objetivo principal analisar o custo e impacto ambiental de diferentes soluções para a secção transversal dos pilares de pontes em viga, de vãos múltiplos, executadas em betão estrutural sujeitas à ação dinâmica dos sismos. A resposta estrutural face à ação sísmica é obtida recorrendo ao método do modo fundamental (MMF) e ao método de sobreposição modal (MSM) com espectros de resposta tendo em conta as indicações do Eurocódigo 8 – Parte 1 (NP EN 1998-1, 2010) e Eurocódigo 8 – Parte 2 (EN 1998-2, 2011). O MSM é aplicado recorrendo ao programa comercial SAP2000 para a análise estrutural através do método dos elementos finitos. O dimensionamento dos pilares é feito tendo em conta as disposições do Eurocódigo 2 – Parte 1 (NP EN 1992-1-1, 2010) e do Eurocódigo 8 – Parte 2 (EN 1998-2, 2011). Através de diversos exemplos de aplicação analisa-se a influência de vários parâmetros no custo e impacto ambiental para a execução dos pilares de pontes em viga de vãos múltiplos. The seismic action is of major relevance and influences the design of engineering structures in high and moderate seismicity zones. Bridge piers play a fundamental role in structural integrity of bridges under seismic action. Therefore, their analysis and design are of utmost importance. This work addresses the analysis and design of beam bridges’ piers under seismic action. The structural response under seismic action is evaluated using the fundamental mode method and the mode superposition method with response spectrum defined according to Eurocode 8 – Part 1 and Eurocode 8 – Part 2. The piers are designed following the design rules of Eurocode 2 – Part 1 and Eurocode 8 – Part 2. A numerical example concerning a multiple-span beam bridge with beam-and-slab deck is used to study the influence of some parameters in different solutions for the piers. The studied parameters are: piers cross-section, deck-piers connection, intensity of the seismic action, piers height and transversal arrangement, and span length. The cost and environmental impact of piers erection is used to assess the sustainability of the different solutions. The cost and environmental impact of the volume of materials (concrete, reinforcing steel) and area of formwork are used to access the overall cost and environmental impact. The environmental impact is expressed in terms of carbon dioxide emissions and embodied energy.The main objective of this work is to analyze the cost and environmental impact of different solutions for a cross section of beam bridge’s piers, with multiple spans, executed in structural concrete under the dynamic action of earthquakes.The structural response to seismic action is obtained using the fundamental mode method (MMF) and the response spectrum method (MSM) taking into account the indications of Eurocode 8 - Part 1 (NP EN 1998-1, 2010) and Eurocode 8 - Part 2 (EN 1998-2, 2011). The MSM is done using the commercial program SAP2000 for a structural analysis of the finite element method. The design of the piers is done taking into account the provisions of Eurocode 2 - Part 1 (NP EN 1992-1-1, 2010) and Eurocode 8 - Part 2 (EN 1998-2, 2011). Through several application examples, the influence of several parameters is analyzed based on the cost and environmental impact for the construction of bridge piers in multi-span beams.

Steel bridges are normally subjected to random loads with different traffic frequencies. This way, steel bridges are structures of dynamic behavior and are subjected to fatigue failure process. After localizing and determine the amplitude of an existing flaw, its important predicts crack propagation and the convenient repair time. At this work, the fatigue crack propagation on steel beam bridges, has been studied under different spectrum of variable-amplitude loading. To study the fatigue crack growth was developed a computational code, using the Root Mean Square (RMS) and the Cycle-by-Cycle models. Different loads histories and initial crack length were considered input variables. This way was evaluating the dispersion of results of the expected structural life choosing different initial parameters. Los puentes de acero suelen estar sujetos a cargas cíclicas de amplitud variable con tipos y frecuencias de tráfico aleatorios. Los puentes de acero, por ser estructuras de comportamiento dinámico, están sujetos a fallas por fatiga. Al determinar la ubicación y la amplitud de una falla existente, existe una preocupación inmediata con el pronóstico de su propagación para tener un tiempo de reparación conveniente. Este trabajo evaluó el problema de la propagación de fisuras por fatiga en vigas de puentes de acero bajo diferentes espectros de cargas cíclicas de amplitud variable. Se desarrolló un programa de computadora para analizar el crecimiento de grietas utilizando los modelos Root Mean Square (RMS) y Cycle-by-Cycle. Se consideraron como variables de entrada del programa diferentes tamaños iniciales de grietas y diferentes historiales de carga. Con esto, se evaluó la dispersión de los resultados de vida esperados de la estructura con la variación de los diferentes parámetros de entrada. Pontes de aço normalmente estão sujeitas a carregamentos cíclicos de amplitude variável com tipo e frequência de tráfego ao acaso. As pontes de aço, por serem estruturas de comportamento dinâmico, estão sujeitas a falhar por processo de fadiga. Determinando a localização e a amplitude de uma falha existente, tem-se de imediato a preocupação com a previsão de propagação da mesma a fim de ter-se um tempo conveniente de reparo. Este trabalho avaliou-se o problema de propagação de trincas de fadiga em vigas de pontes de aço sob diferentes espectros de carregamentos cíclicos de amplitude variável. Foi desenvolvido um programa computacional para a análise do crescimento das trincas utilizando-se os modelos do Valor Médio Quadrático (Root Mean Square – RMS) e Ciclo-a-Ciclo. Considerou-se como variáveis de entrada do programa diferentes tamanhos iniciais de trincas e diferentes histórias de carregamentos. Com isso, avaliou-se a dispersão dos resultados de vida esperada da estrutura com a variação dos diferentes parâmetros de entrada.

Orientador: José Anderson do Nascimento Batista Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: A Escala de Resiliência (ER) de uma estrutura hidráulica é definida como a capacidade de reestabelecimento do serviço fornecido por essas estruturas após cada evento de cheia, considerando-se a presença e a ausência de intervenções preventivas. Este trabalho visa adaptar as metodologias de Índice de Risco de Cheia (IRC) e da ER para casos de pontes, a partir das vazões deflagradoras dessas estruturas. Para tal, foram determinadas as vazões deflagradoras, com seu respectivo período de retorno e a escala de resiliência das duas pontes de concreto reconstruídas após o colapso no município de Itatiba, estado de São Paulo. As geometrias das pontes foram levantadas junto a dados de órgãos oficiais e a transformação chuva-vazão e a precipitação causal foram obtidas pelo método inverso de I-PAI-WU. Os cenários adotados consideraram a construção de um reservatório de detenção à montante das pontes para diferentes densidades de urbanização à montante do reservatório. Foram adotados, ainda, cenários com e sem vertimento do reservatório A variação contínua do coeficiente de escoamento (C), simulando a variação da urbanização nas áreas de drenagem, revelou resiliências no cenário sem vertimento do reservatório positivas e crescentes para ambas as pontes; e negativas no cenário com vertimento para uma das pontes e crescente e positiva a partir de C=0,6 para a outra. Tanto no cenário mais otimista quanto no mais pessimista, a resiliência aumenta quanto mais tardiamente construído o reservatório, comprometendo-se, porém, a resiliência na de montante no cenário mais pessimista. Este resultado evidencia neste estudo de caso a sensibilidade da resiliência urbana em relação a uma medida estrutural pontual e a necessidade do controle da ocupação da área a montante do local de estudo. Abstract: The Resilience Scale (RS) of a hydraulic structure is defined as the capability of that structure to reestablish its service after each flood event, considering the presence and the absence of flood prevention measures. This work aims to adapt the Flood Risk Index (IRC) and RS methodologies for bridges cases, based on the triggering streamflow of these structures. For this purpose, the triggering streamflow with the respective return periods and the resilience scale of two collapsed concrete bridges rebuilt after the event in the Itatiba city, state of São Paulo, were determined. The geometry of the bridges was obtained from official agencies and the rainfall-runoff transformation and causal precipitation were obtained by the I-PAI-WU inverse method. The adopted scenarios considered the construction of a detention reservoir upstream from the bridges for different urbanization densities upstream from the reservoir. Scenarios were still adopted with and without spilling of the reservoir. The continuous variation of the runoff coefficient (C), which simulates the basins development, revealed positive and increasing resilience to the studied bridges, with non-spilling reservoir; and negative with the reservoir spilling to one of the bridges and increasing positive from C=0.6 to the other one. In the most and the less optimist scenarios, the resilience increases as the reservoir construction delays, but costing no resilience in the upstream bridge in the pessimist scenario. Such result demonstrates in this case study how sensitive the urban resilience is with respect to one single structural measure and the necessity of controlling the reservoir upstream land development. Mestrado Recursos Hídricos, Energéticos e Ambientais Mestra em Engenharia Civil CAPES 88882.435170/2019-01

This work has the proposal to introduce graph theory in basic education, a subject of higher education mathematics that we can apply in elementary education in a playful way and, thus, take a contribution to the challenge teachers' diary, which is to motivate students to learn. We take a walk historical in the region where the beginning of graph theory studies is considered, as well as its advances and contributions of scholars over the years. We present the de nition and basic elements necessary for the understanding of the theory of graphs. We show Euler's solution to the most famous problem in the history of graph theory, the problem of the Seven Bridges of Königsberg. We solve others equally interesting problems. And nally, we propose activities that can be applied in basic education. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Este trabalho tem a proposta de introduzir a teoria dos grafos na educação básica, um assunto da matemática do ensino superior que podemos aplicar no ensino fundamental de uma forma lúdica e, desta forma, levar uma contribuição para o desafio diário dos professores, que é motivar os alunos ao aprendizado. Fazemos um passeio histórico na região onde se considera o início dos estudos da teoria dos grafos, bem como seus avanços e contribuições de estudiosos ao longo dos anos. Apresentamos a definição e os elementos básicos necessários para o entendimento da teoria dos grafos. Mostramos a solução de Euler para o problema mais famosos da história da teoria dos grafos, o problema das Sete Pontes de Königsberg. Resolvemos outros problemas igualmente interessantes. E finalmente propomos atividades que possam ser aplicadas na educação básica.

Submitted by Julia CTC/B (julia.vieira@uerj.br) on 2021-09-13T19:42:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ana Célia Soares da Silva - 2020 - Completo.pdf: 6488252 bytes, checksum: 0b2bab965564864885e99db75f31bd59 (MD5) Made available in DSpace on 2021-09-13T19:42:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Ana Célia Soares da Silva - 2020 - Completo.pdf: 6488252 bytes, checksum: 0b2bab965564864885e99db75f31bd59 (MD5) Previous issue date: 2020-11-30 Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro - FAPERJ Highway bridges are usually subjected to random dynamic actions of variable magnitude due to vehicles convoys crossing on the bridge pavement deck along their service life. These dynamic actions can generate the nucleation of fractures or even their propagation on the bridge deck structure. On the other hand, the deteriorated road surface condition of the asphalt pavement represents a key issue to the significant increase of the displacements and stresses values on the highway bridge decks. Therefore, this research work aims to develop an analysis methodology to evaluate the dynamic structural response of a steel-concrete composite highway bridge (displacements and stresses), including the dynamic actions due to vehicles convoys traveling on the irregular pavement and the effect of the road progressive deterioration over time. This way, the structural model investigated in the present study corresponds to a typical steel-concrete composite highway bridge deck, with straight axis and spanning of 40.0 m. The structural system is constituted by four composite girders and a 0.225 m thick concrete slab. In this investigation, the numerical model developed for the dynamic analysis of the steel-concrete composite bridge adopted the usual mesh refinement techniques present in Finite Element Method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The conclusions of this research work indicate that the dynamic structural response of the analyzed bridge, in terms of the values of displacements and stresses, and considering the deteriorated road pavement, underwent important amplifications, in the order of 3 to 8 times higher, when compared to the situation without deterioration. This fact means that the effect of the progressive deterioration of the road pavement, over time, is relevant and needs to be considered in the dynamic analysis and design of structural road bridge systems. As pontes rodoviárias geralmente são sujeitas a ações dinâmicas aleatórias, de magnitude variável, devido ao tráfego dos comboios de veículos ao longo de sua vida útil. Essas ações dinâmicas podem gerar a nucleação de fraturas ou mesmo sua propagação sobre a estrutura da obra de arte. Por outro lado, a condição deteriorada da superfície da estrada do pavimento asfáltico, ao longo do tempo, representa uma questão fundamental para o aumento significativo dos valores de deslocamentos e tensões das pontes rodoviárias. Assim sendo, este trabalho de pesquisa tem como objetivo desenvolver uma metodologia de análise para avaliação da resposta estrutural dinâmica de obras de arte rodoviárias (deslocamentos e tensões), considerando-se para tal as ações dinâmicas decorrentes de comboios de veículos trafegando sobre o pavimento irregular, além da inclusão do efeito da deterioração progressiva da superfície da pista ao longo do tempo. Deste modo, o modelo estrutural investigado corresponde a uma ponte rodoviária mista (aço-concreto) típica, com eixo reto e vão de 40 m. O sistema estrutural é constituído por quatro vigas mistas e uma laje de concreto com 0,225 m de espessura. Nesta investigação, o modelo numérico desenvolvido para a análise estrutural dinâmica da ponte foi desenvolvido com base no emprego do programa ANSYS, por meio do uso de técnicas usuais de discretização, via emprego do Método dos Elementos Finitos. As conclusões deste trabalho de pesquisa indicam que a resposta estrutural dinâmica da ponte analisada, em termos dos valores dos deslocamentos e tensões, e considerando-se o pavimento da pista deteriorado, sofreu amplificações importantes, da ordem de 3 a 8 vezes mais elevadas, quando comparadas a situação do pavimento sem deterioração. Tal fato significa que o efeito da deterioração progressiva do pavimento da pista, ao longo do tempo, é relevante e precisa ser considerado na análise dinâmica e projeto de sistemas estruturais pontes rodoviárias.

There is a growing demand for bridges with prestressed precast segments, thus, the need for further study and development of this system is evident. Currently, these bridges use connections between segments by joints with shear keys, which present fairly divergent design models. The aim of this work is to develop calculation models to be used in calculating the shear force of seals with shear keys, with and without epoxy adhesive, as well as for flat joints with epoxy adhesive, which can be used in bridges composed of prestressed precast segments. Therefore, the methodology employed is initially to study the problems in joints, with emphasis on joint systems that use shear keys. Next, we define joint models with shear keys in order to test them by theoretical, computational numerical analysis, using the finite element method and an experimental program. Totally, 27 joint specimens were tested in the experimental phase. It was verified that the use of epoxy adhesive in joints with shear keys provided increases in shear force up to 55.47%. Compering the proposed model for joints with shear keys and epoxy adhesive with the experimental results, we always obtained low differences, not exceeding 8%. Considering the proposed model for joints with dry shear keys, we verified that there was a maximum difference of less than 8%, with an average of less than 5%. Finally, regarding the flat joints and epoxy adhesive model, it presented a behavior very close to the experimental one, resulting in variations of less than 5%. These results and conclusions attest to the efficiency and consistency of the proposed models when compared to the theoretical models tested. Dada a crescente demanda de obras de pontes com aduelas pré-moldadas protendidas torna-se evidente a necessidade do estudo e desenvolvimento deste sistema. Essas pontes utilizam ligações entre aduelas por meio de juntas com chaves de cisalhamento as quais apresentam modelos de dimensionamento bastante divergentes e pouco consistentes. Com isso, buscou-se neste trabalho desenvolver modelos a serem empregados no cálculo da força cortante resistente de juntas com chaves de cisalhamento, com e sem adesivo epóxi, assim como, no cálculo de juntas planas com adesivo epóxi. A metodologia empregada consistiu em, inicialmente, estudar os problemas existentes nas juntas, com ênfase nos sistemas de juntas que empregam chaves de cisalhamento. Em seguida, definir modelos de juntas com chaves de cisalhamento de modo a testá-los por meio de análises teóricas, numéricas computacionais empregando o método dos elementos finitos e de um programa experimental. Ao todo, na fase experimental, foram ensaiados 27 corpos de prova de juntas. Foi possível verificar que o uso do adesivo epóxi em juntas com chaves de cisalhamento propiciou acréscimos de resistência da força cortante de até 55,47%. Quanto ao modelo proposto para juntas com chaves de cisalhamento e adesivo epóxi, ao compará-lo com os resultados experimentais, obteve-se diferenças sempre baixas, não excedendo 8%. Quanto ao modelo proposto para juntas com chaves de cisalhamento secas, verificou-se uma diferença máxima inferior a 8%, sendo a média inferior a 5%. Por fim, quanto ao modelo de juntas planas e adesivo epóxi, esse apresentou comportamento bastante próximo do experimental, resultando em variações inferiores a 5%. Esses resultados e conclusões atestam a eficiência e a consistência dos modelos propostos quando comparados aos modelos teóricos testados.

Orientador: Gustavo Henrique Siqueira Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: As entidades responsáveis pelas pontes e viadutos da rede rodoviária do Brasil, nas esferas federais, estaduais e municipais, ainda não têm desenvolvido ou adotado um sistema que avalie o estado de condição dessas obras e resulte em um processo simples, eficiente e dinâmico. Esse sistema necessita correlacionar e centralizar procedimentos de vistorias para construção de banco de dados e usar modelos matemáticos para prever a condição futura das obras, procurando atender limitações políticas e orçamentárias. Nesse contexto, o presente trabalho procura contribuir com o desenvolvimento de um sistema básico para a avaliação da condição de pontes federais de concreto no Brasil. Para tal fim, a pesquisa começou mostrando o Estado da Arte na gestão de pontes, abordando as metodologias, a estrutura organizacional, e as técnicas de análise para modelar e otimizar o processo de deterioração e as ações de intervenção, respectivamente. Foi estudada a situação atual do país em relação à administração e controle do estado das pontes nacionais, dando maior ênfase à gestão de obras nas rodovias federais e no Estado de São Paulo. Na sequência, foi revisada a teoria para desenvolver um modelo de deterioração usando Cadeias de Markov, que incluiu as técnicas para calibrar a matriz definida pelas probabilidades que tem um elemento de mudar ou permanecer em um estado após um intervalo fixo de tempo. Feito isso com base nos tópicos previamente estudados, foi proposta uma metodologia para sistematizar a avaliação de condição de pontes federais de concreto, incluindo um código computacional que integra os procedimentos e técnicas matemáticas, assim como valida a metodologia e o algoritmo usando-os para um caso de estudo com os dados de pontes fornecidos pela ANTT. Para finalizar, são apresentadas algumas conclusões e recomendações relacionadas à situação atual da gestão de pontes no Brasil, a metodologia proposta e o código computacional desenvolvido, além de algumas recomendações para futuros trabalhos Abstract: The entities responsible for the bridges and viaducts of the Brazilian highway network at the federal, state and municipal levels, have not yet developed or adopted a system that assesses the condition of these works and results in a simple, efficient and dynamic process. That system needs to correlate and centralize inspection procedures to build a database and use mathematical models to predict the future condition of the works, seeking to address political and budgetary limitations. In this context, the present study seeks to contribute to the development of a basic system for the condition assessment of federal concrete bridges in Brazil. To this end, the research began showing the state of the art in bridge management, addressing methodologies, organizational structure and analysis techniques to model the deterioration process and optimize intervention actions. The current situation of the country in relation to the administration and control of the state of the national bridges was studied, giving greater emphasis to the management of works on federal highways and in the State of São Paulo. Next, the theory to develop a deterioration model using Markov Chains was reviewed, which included techniques for calibrating the matrix defined by the probabilities that an element has to change or remain in a state after a fixed step of time. Then, based on the previously studied topics, a methodology was proposed to systematize the condition assessment of federal concrete bridges, including a computer code that integrates procedures and mathematical techniques, as well as validates the methodology and algorithm using them for a case study with the bridge data provided by the ANTT. Finally, some conclusions and recommendations related to the current situation of bridge management in Brazil, the proposed methodology and the computer code developed are presented, in addition to some recommendations for future work Mestrado Estruturas e Geotécnica Mestre em Engenharia Civil

We aim to investigate and understand the learning process of the circumference equation content from the creative production of circular roof bridges. Guided by the Active Learning Methodologies, data production was performed with the students of the 3rd year of Goiano Federal Institute High School, in Ipameri (GO). The data produced were analyzed from elements of constructionism identified in the mobilized activities. The results provide clues to understand the learning process of the circumference equation from the production of creative bridges in a dynamic, collective and nonlinear movement, emphasizing aspects of the construction of ideas / meanings of Analytical Geometry and corroborating the importance of active learning. contextual-creative and argumentative-reflective in the classroom. Keywords:Mathematical learning. Active Learning Methodology. Bridges. Temos por objetivo investigar e compreender o processo de aprendizagem do conteúdo equação da circunferência a partir da produção criativa de pontes de cobertura circular. Norteados pelas Metodologias Ativas de Aprendizagem, a produção de dados foi realizada com os alunos do 3º ano do Ensino Médio do Instituto Federal Goiano, em Ipameri (GO). Os dados produzidos foram analisados a partir de elementos do construcionismo identificados nas atividades realizadas. Os resultados dão indícios para compreender o processo de aprendizagem da equação da circunferência a partir da produção de pontes criativas em um movimento dinâmico, coletivo e não linear, privilegiando aspectos da construção de ideias/significados da Geometria Analítica e corroborando a importância da aprendizagem ativa contextual-criativa e argumentativo-reflexiva em sala de aula. Palavras-chave:Aprendizagem de Matemática. Metodologia Ativa de Aprendizagem. Pontes.

As pontes de grandes vãos são estruturas suscetíveis à ação dinâmica do vento, existindo uma série de fatores e eventos históricos que corroboram com esta afirmativa. Na internet, é possível encontrar vídeos que registram tabuleiros de pontes oscilando, tanto para ventos de maior quanto de menor intensidade, sendo o mais famoso de todos o que captura o colapso da Ponte Tacoma Narrows, em 1940. Desde então, muito se avançou na área de Engenharia do Vento e as investigações experimentais de modelos reduzidos atingiram um caráter praticamente obrigatório como etapa de projeto de uma ponte de grande vão. Neste trabalho, são apresentados os resultados da determinação experimental da resposta de uma ponte em arco metálico frente à ação do vento, com foco nas vibrações induzidas por vórtices. Para tal, inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica sobre os efeitos dinâmicos da ação do vento, identificando os principais fatores influentes no processo de desprendimento de vórtices. Além disso, dois modelos reduzidos foram construídos: modelo seccional e aeroelástico completo, nas escalas geométricas de 1:60 e 1:160, respectivamente. No modelo completo foram utilizados cordões de guitarra protendidos para alterar características de rigidez. Os modelos foram ensaiados no Túnel de Vento Prof. Joaquim Blessmann, localizado no Laboratório de Aerodinâmica das Construções da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, para configurações de escoamento que variam o ângulo de ataque e incidência do vento, a intensidade de turbulência e a taxa de amortecimento. As vibrações dos modelos foram captadas por sensores MPU-6050 conectados a um minicomputador Raspberry Pi Zero. Nos resultados obtidos para o modelo seccional são claramente visualizadas as regiões de amplificação da resposta devido ao desprendimento de vórtices e as respectivas velocidades críticas foram comparadas com equações teóricas. Como previsto na literatura especializada, foi observada uma queda nas amplitudes de resposta para as condições de maior intensidade de turbulência do escoamento e maior amortecimento do modelo. Não foram detectadas instabilidades aerodinâmicas no modelo aeroelástico completo, predominando a resposta devido ao martelamento. Long-span bridges are structures susceptible to the wind dynamic action, existing a series of factors and historical events that corroborate with this affirmation. On the internet, it is possible to find videos that record bridge’s decks oscillating, for both higher and lower intensity winds, the most famous of which captures the collapse of the Tacoma Narrows Bridge, in 1940. Since then, much progress has been made in Wind Engineering and the reduced model experimental investigations are practically obligatory as a design stage of a long-span bridge. In this work, the results of the experimental investigations of a steel arch bridge response due the wind action are presented, focusing on the vortex induced vibrations. To do so, a literature review was initially conducted on the dynamic effects of wind action, identifying the main influencing factors in the vortex shedding process. Besides, two reduced models were constructed: a section model and a full-bridge model, using geometric scales of 1:60 and 1: 160, respectively. In the full-bridge model, prestressed guitar strings were used to modify stiffness characteristics. The models were tested in the boundary layer wind tunnel Prof. Joaquim Blessmann, at Laboratório de Aerodinâmica das Construções of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul, for flow configurations varying the wind angle of attack and direction, the turbulence intensity and the damping ratio. The vibrations of the models were captured by MPU-6050 sensors connected to a Raspberry Pi Zero minicomputer. In the results obtained for the section model, response amplification regions due to vortex shedding are clearly visualized and the corresponding critical velocities were compared with theoretical equations. As predicted in the specialized literature, it was observed that greater turbulence intensity and the addition of damping to the model considerably decrease the response amplitudes. In the full-bridge model, no aerodynamic instabilities were detected, predominating the buffeting response.

Não recebi financiamento Nowadays the manufacture of I beams of bridges with section of multiple beams is made in the place using the preforming. However if these beams were prefabricated they could have more quality in executive aspects, in addition to all the advantages that the prefabrication provides. It is understood, however, that the use of the preform in the place of the assembly, provides economy in the transport and the logistics of the same. These two factors become decisive factors in choosing the precast system most of the time, rather than the prefabricated one. The great problem in using prefabrication for the execution of I-beams of bridges, is the usually expensive transportation and transportation logistics, in addition to the assembly that are often complex, making it impractical to pre-fabricate these elements. In this way, the present work has as an alternative to reduce the costs of manufacturing and especially the transport of the beams. The proposed solution is to perform these long beams in a segmented way, thus, the transport becomes simple, and may no longer be a decisive factor in the choice between systems. To verify this proposed solution, we studied a bridge model, obtained through a calculation memory of a real viaduct. After the adoption of the proposed model, a cross-section beam was calculated for three different execution situations: prefabricated with pre-tension; pre-cast in place with post-traction and prefabricated segmented with on-site assembly and post-traction use. The study of the sizing of the segmented beam indicated that only minimal passive reinforcement was required in the first stage of fabrication. When these beams arrive in the work, the segments are connected, using post-traction to obtain the beam with the final span. From the obtained geometries a technical study of the transport of the prefabricated and segmented beams was carried out. The simulation of the real cost of transport, involving the prefabricated beams, being transported in full, comparing with them being transported in a segmented way, showed great savings for the second case. Nos dias atuais a fabricação de vigas I de pontes com seção de vigas múltiplas é feita no local usando a pré-moldagem. No entanto se essas vigas fossem pré-fabricadas poderiam ter mais qualidade em aspectos executivos, além de todas as vantagens que a pré-fabricação proporciona. Entende-se porem que a utilização da pré-moldagem no local da montagem, proporciona economia no transporte e na logística das mesmas. Esses dois fatores tornam-se fatores decisivos para a escolha do sistema em pré-moldado na maioria das vezes, ao invés do pré-fabricado. O grande problema em se empregar a pré-fabricação para a execução de vigas I de pontes, é o transporte, normalmente, caro e a logística do transporte, além da montagem que muitas vezes são complexas, tornando-se inviável a pré-fabricação desses elementos. Dessa maneira, o presente trabalho traz como alternativa diminuir os custos da fabricação e principalmente os de transportes nas vigas. A solução proposta é executar essas vigas de grande comprimento de forma segmentada, assim, o transporte torna-se simples, podendo não ser mais um fator decisivo na escolha entre os sistemas. Para verificar esta solução proposta, foi estudado um modelo de ponte, obtido através de uma memória de cálculo de um viaduto real. Após a adoção do modelo proposto, foi calculado na flexão simples uma viga da seção transversal para três situações diferentes de execução: pré-fabricada com pré-tração; pré-moldada no local com pós-tração e pré-fabricada de forma segmentada com montagem no local e uso da pós-tração. O estudo do dimensionamento da viga segmentada indicou ser necessária apenas armadura passiva mínima no primeiro estágio de fabricação. Quando essas vigas chegam na obra, é feita a ligação dos segmentos, utilizando então, a pós-tração para obter a viga com o vão final. A partir das geometrias obtidas fez-se um estudo técnico do transporte das vigas pré-fabricadas e as segmentadas. A simulação do custo real de transporte, envolvendo as vigas pré-fabricadas, sendo transportadas inteiras, comparando com as mesmas sendo transportadas de forma segmentada, mostrou grande economia para o segundo caso.

Não recebi financiamento This work aims to document the production process and characteristics of the new Brazilian prestressing steel CP-210 RB, as well as evaluating its use viability and to indicate design guidelines for the application in the design of precast prestressed concrete beam bridges. In this thesis, numerical examples of the design of isostatic reinforced beam are presented considering the use of conventional passive reinforcement and prestessed concrete using either CP-190 RB and CP-210 RB steels. Design procedures consider both full and limited prestessing specifications. Typical, design details are also considered. Comparative studies of materials and execution procedures are considered assessing the bridge deck, designed with several girder beams, for execution of the prestressed or reinforced precast beams. The number of girders and the deck width were determined according to the DER-SP specification for road bridges and overpasses. The beam height varies according to the span length. Designs assessed both the Service Limit State and the Ultimate Limit State considering each construction system. From the analysis results, trend lines were determined indicating the class 450 isostatic precast beams for road bridges production cost, with deck width of 14 m and nominal length from 20 to 35 m, considering solutions in reinforced concrete and CP-190 RB and CP-210 RB prestressed concrete options. With the trend lines, it was possible to determine that bridge or overpass for deck structure with lengths greater than 22 m are economically viable with the use of precast prestressed girders using the new Brazilian CP-210 RB steel. This work also presents, for each chosen construction system, the equations to determine the production cost of precast girder as a function of the nominal length of the deck structure and according to the production items unit costs: concrete, formwork, CA-50 steel, CP-190 steel, CP-210 steel and anchorages. The results show that the anchorage cost represents about 15% to 20% of the total production cost of the prestressed beam, beings this cost higher than the concrete and formwork costs in the case of full prestressing. The relative cost of the anchorage decreases with increasing the nominal length of the deck structure. Este trabalho visa documentar o processo de produção e as características do novo aço brasileiro de protensão CP-210 RB, bem como avaliar a viabilidade e indicar diretrizes de projeto para aplicação em obras de pontes e de viadutos com viga pré-moldada protendida. Neste estudo são apresentados exemplos numéricos de dimensionamento de viga isostática armada com uso de armadura passiva convencional e de viga isostática protendida com uso de armadura ativa com uso de aço CP-190 RB e CP-210 RB, para as situações com protensão completa e limitada, bem como detalhes típicos de projeto. Foram realizados estudos de comparação de consumos de materiais e serviços para a execução de vigas pré-moldadas armadas e protendidas, para os tabuleiros em estudo, onde foram fixados a quantidade de longarinas isostáticas e a largura do tabuleiro de pontes/viadutos rodoviários segundo padrão do DER-SP e foi variável apenas a altura da seção transversal da longarina em função do comprimento nominal do tabuleiro, de modo a atender as condições de projeto no ELS (Estado Limite de Serviço) e no ELU (Estado Limite Último) para cada sistema construtivo escolhido. A partir da análise foram determinadas linhas de tendência com os custos de produção de vigas isostáticas pré-moldadas para pontes rodoviárias, classe 450, com tabuleiro de largura nominal de 14 m e comprimento nominal de 20 a 35 m, para as soluções em concreto armado e protendido com uso de CP-190 RB e CP-210 RB. Com as linhas de tendência foi possível determinar que para tabuleiros de pontes ou viadutos rodoviários com comprimentos maiores que 22 m torna-se economicamente viável o uso de longarinas pré-moldadas protendidas com uso do novo aço brasileiro CP-210 RB. Este trabalho também apresenta para cada sistema construtivo considerado, as equações para determinar o custo total de produção de longarina pré-moldada em função do comprimento nominal do tabuleiro e em função dos custos unitários dos itens de produção: concreto, forma metálica, aço CA-50, aço CP-190, aço CP-210 e ancoragem. Os resultados obtidos mostram que o custo de ancoragem representa cerca de 15% a 20% do custo total de produção de viga protendida, sendo este percentual, para os casos com protensão completa, maior que o custo dos serviços de concreto e de forma. O custo relativo de ancoragem diminui com o aumento do comprimento nominal do tabuleiro.

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Civil na área de Especialização em Edificações O presente relatório de estágio enquadra-se no âmbito do Trabalho Final de Mestrado, do curso de Engenharia Civil, Área de Especialização de Edificações, ministrado no Instituto Superior de Engenharia de Lisboa (ISEL). O Estágio foi realizado entre meados de junho e dezembro 2014, na empreitada de construção do Empreendimento do Aproveitamento Hidroelétrico do Baixo Sabor (AHBS), empreitada adjudicada às empresas Bento Pedroso Construções, SA e Lena – Engenharia e Construções, SA, pela empresa EDP – Gestão da Produção de Energia, SA. Concretamente, o estágio traduziu-se no acompanhamento de processos construtivos no Empreendimento, em particular nas Obras Complementares, onde se destaca a Construção do novo Santuário de Santo Antão, com diversas edificações de apoio, 3 Restabelecimentos a Estradas Nacionais, 1 Restabelecimento a um caminho agrícola e 1 Restabelecimento a um caminho florestal. O estágio na empreitada, baseou-se nas seguintes atividades: • Planear, organizar e dirigir os trabalhos, garantindo a sua execução dentro dos prazos e orçamento; • Gerir as relações com os subempreiteiros, supervisionando os trabalhos; • Gerir equipas de trabalho do ACE, materiais e equipamentos envolvidos nas diversas obras. Quando se iniciou o estágio, a Empreitada já se encontrava na sua fase final. The present report refers to the Master’s Disserttion in the Civil Engineering– Buildings Specialization Area, held at the Lisbon’s Politechnic Engineering Institute (ISEL). The post-graduate training was performed between July and December 2014 within the construction contract of the Baixo Sabor Hydroelectric Project (AHBS), a contract awarded to the companies Bento Pedroso Construções, SA and Lena - Engenharia e Construções, SA, by EDP Gestão da Produção de Energia, SA. Objectively, the post-graduate training tasks were the follow up of construction processes in this Contract, in particular in the Complementary tasks, amongst them, being the new Santo Antão Sanctuary an highlight. Additionally, several supporting buildings, as well as 3 restorations of National Roads, 1 restoration of an agricultural path and 1 restoration of a forest path. The post-graduate training was based on the following activities: • Plan, organize and direct the tasks, ensuring its execution within the deadlines and budget; • Manage relations with subcontractors, supervise the subtasks; • Manage the work teams, materials and equipment involved in the various assignments. When the post-graduate training begins, the Contract is already in its final phase. N/A

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil, A implementação de soluções em estrutura mista aço-betão para tabuleiros de pontes ocupa um lugar de destaque no mercado das obras-de-arte, devido às suas inegáveis qualidades estéticas e à conceção inovadora. A leveza e transparência inerentes a estes tipos de soluções permitem um melhor enquadramento na envolvente e uma redução do impacto visual, ao mesmo tempo que a tornam competitiva face às soluções tradicionais em betão pré-esforçado. Esta dissertação começa por apresenta os conceitos básicos relacionados com o dimensionamento de pontes mistas em aço e betão e depois aprofundar questões relacionadas com os diferentes tipos de secções transversais mistas de modo a compreender a metodologia de cálculo associada à determinação da respetiva capacidade resistente. Neste sentido, pretende-se averiguar quais os métodos de análise da secção transversal de vigas mistas, diretamente relacionados com a classe da secção. A quantificação de ações específicas em pontes rodoviárias é avaliada, à luz das normas NP EN 1991-2-2003 e RSA – Regulamento de Segurança e Ações para Estruturas de Edifícios e Pontes. De seguida, são descritos os aspetos fundamentais associados ao desenvolvimento da ferramenta, bem como as metodologias e simplificações adotadas na análise plástica e na análise elástica de secções transversais de vigas mistas. Também são descritas as metodologias e simplificações adotadas para análise longitudinal do tabuleiro de pontes mistas, com base na determinação da carga de rotura através da aplicação do teorema cinemático. Assim, esta dissertação tem como principal objetivo elaborar uma ferramenta, que é desenvolvida em linguagem Matlab, e cujo principal objetivo é avaliar a capacidade de carga de tabuleiros de pontes mistas em aço e betão. Na última parte da dissertação, desenvolve-se uma análise comparativa entre os sistemas estruturais tradicionais em pontes mistas: um baseado no sistema bi-viga, com utilização de perfis reconstituídos soldados, e outro baseado num sistema multi-viga, com recurso a perfis laminares e por fim um sistema caixão, com o intuito de encontrar da solução mais resistente e económica. A ferramenta desenvolvida é aplicada a um caso de estudo. Trata-se do viaduto sobre o rio Sousa, uma estrutura com tabuleiro misto em aço e betão, constituída por quatro vãos de 44 m e um vão extremo de 26 m, localizada na A43, que realiza a ligação entre Gondomar e Aguiar de Sousa (IC24)., The implementation of steel and concrete composite solutions for bridge decks occupies a prominent place in the construction market, due to its undeniable aesthetic qualities and innovative design. The lightness and transparency inherent to these solutions allows a better framing in the landscape and a reduction of the visual impact, making it competitive against traditional prestressed concrete solutions. This dissertation starts by exploring the basic concepts of steel and concrete composite bridge decks design and then focuses on the analysis of different types of cross-sections and the methodology associated with calculating their strength capacity. Considering this, the intention is to investigate the methods for analyzing the cross section of composite beams, that are directly related to the cross section class. The existing standards for specific actions on road bridges are also considered and used to calculate the adequate loading scenarios. The fundamental aspects related to the development of the software tool, as well as the methodologies and simplifications adopted for the linear and elastic analysis of cross sections of composite beams are presented. The methodologies and simplifications adopted for longitudinal analysis of composite bridge decks, are also described, based on the determination of the failure load obtained through the application of the kinematic theorem. Thus, this dissertation has the main objective of elaborating a tool, developed in Matlab language, whose main objective is to evaluate the load capacity of steel and concrete composite bridge decks. In the last part of the dissertation a comparative analysis between the traditional structural systems in mixed bridges is available: one is based on a double I-beam system that uses welded profiles, and another is based on a multi-beam system, with resorting to laminar profiles and finally a coffin system. This analysis aims to identify the most resistant and economical solution. The tool developed is applied to a case study. The case study chosen is the viaduct over the Sousa River, a composite deck viaduct that consists of four spans of 44 m and an end span of 26 m. It is located on the A43, which connects Gondomar and Aguiar de Sousa (IC24).

Reinforced concrete structures require bond between steel and concrete to perform achieve functionality. This bonding occurs through the transfer of stresses from concrete to reinforcement. Repairs, rehabilitation and enlargement of bridges release for use using fresh concrete and placement of steel bars, cause vibrations that can modify the bond between steel and concrete. The main objective of this research was to evaluate the influence of the vibration signal type on the bond between steel and concrete when the fresh concrete is subjected to vibrations. Compressive strength was also evaluated because it is the main parameter for the construction criteria. The specimens used for the bond test consisted of 20 mm steel bars inserted into concrete specimens and the concrete compression strength (fck) was 20 MPa at 28 days, using the procedure described in RILEM RC-6 (1983). The samples were vibrated shortly after casting in an electrodynamic actuator simulating Peak Particle Velocity (PPV's) of bridges according to limits proposed in the literature and frequencies observed in brazilian bridges. The specimens were vibrated with two types of signal: sine and sweep sines with frequencies of 8.5 and 5-12 Hz, respectively. From the results it was possible to conclude that the vibrated concrete can have bond strength gains of up to 33.2% using the sweep sine with PPV of 5 cm/s. Opposite results were obtained from the compressive strength tests, which suffered reduction of up to 33% in their value using a sine signal with PPV of 5 cm/s. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq As estruturas de concreto armado necessitam da aderência entre o aço e o concreto para sua plena funcionalidade. Esta aderência acontece por meio da transferência de tensões do concreto para as armaduras. Reparos, reabilitação e alargamentos em ponte, com uso de concreto fresco e a colocação de barras de aço, com as pontes liberadas para uso, causam vibrações que podem modificar a aderência entre o aço e o concreto. O objetivo principal dessa pesquisa foi avaliar a influência do tipo de sinal vibratório na aderência entre o aço e o concreto, quando a concretagem é sujeita a vibrações, para a condição do concreto fresco. Também foi avaliada a resistência à compressão do concreto por ser o principal parâmetro para os critérios de construção. Os corpos de prova utilizados foram compostos por barras de 20 mm inseridas em corpos de prova de concreto e a resistência característica à compressão (fck) do concreto foi de 20 MPa aos 28 dias, sendo utilizado o procedimento de acordo com a RILEM RC-6 (1983). As amostras foram vibradas logo após a moldagem em um atuador eletrodinâmico simulando Velocidade de Partícula de Pico (PPV’s ) de pontes de acordo com limites propostos na literatura e frequências observadas em pontes brasileiras. Os corpos de prova foram vibrados com dois tipos de sinal: senoidal puro e varredura senoidal com frequências de 8,5 e de 5-12 Hz, respectivamente. A partir dos resultados foi possível concluir que os concreto vibrado pode ter ganhos de resistência de aderência de até 33,2% quando está submetido a um sinal de varredura com PPV de 5 cm/s. Resultados contrários foram obtidos a partir dos ensaios de resistência à compressão, que sofreram redução de até 33% na resistência à compressão quando submetido a um sinal senoidal com PPV de 5 cm/s.

Resumo Esta pesquisa apresenta o estudo experimental da influência das chapas com dentes estampados (CDE) na perda de protensão em tabuleiros treliçados protendidos transversalmente para aplicação em pontes de madeira. Como os conectores diminuem o contato direto das peças de madeira, as perdas de protensão apresentam valores diferentes dos obtidos nos tabuleiros laminados protendidos convencionais. Dessa forma, esta pesquisa apresenta um estudo experimental em uma faixa, em que as perdas de protensão são avaliadas por meio de instrumentação contínua em sala com temperatura e umidade controlada. Com isso foi possível identificar os níveis de tensão nas barras após o período de 60 dias, que corresponde à fase inicial de serviço da ponte, com o objetivo de fornecer dados preliminares para o estabelecimento de planos de protensão. Os valores obtidos experimentalmente foram ajustados aos modelos teóricos e empíricos por meio do método dos mínimos quadrados. Os resultados demonstraram, pela análise dos valores médios, que não foram notadas diferenças significativas entre o sistema com chapas com dentes estampados e o sistema sem chapas; porém, faz-se necessária a realização de mais ensaios para que se possa ter uma amostra de maior representatividade. Abstract This paper presents an experimental study on the influence of metal plate connected on loss in prestress in wood bridge decks. As the connectors reduce the direct contact of the wood, the losses in prestress present values different from those obtained in conventional laminated prestressed plates. This paper presents an experimental study where the losses in prestress were assessed by continuous instrumentation in a room with controlled temperature and humidity. That allowed the identification of the stress levels on the elements after 60 days, which corresponds to the initial stage of bridge service, with the aim of providing preliminary data to establish prestressing plans. The experimental values were adjusted to the theoretical and empirical models by the least squares method. Through mean value analysis, the results demonstrated that no significant differences occurred between the metal-plate-connected system and the system without connectors, however, it more tests are needed in order to obtain a more representative sample.

Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2017-06-23T15:07:36Z No. of bitstreams: 1 DM_RicardoPinto_2016_MEC.pdf: 12830176 bytes, checksum: 13e3ed727d842811f47c9e405c4aee98 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2017-06-23T15:08:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_RicardoPinto_2016_MEC.pdf: 12830176 bytes, checksum: 13e3ed727d842811f47c9e405c4aee98 (MD5) Made available in DSpace on 2017-06-23T15:08:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_RicardoPinto_2016_MEC.pdf: 12830176 bytes, checksum: 13e3ed727d842811f47c9e405c4aee98 (MD5) Previous issue date: 2016

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas O presente trabalho pretende aprofundar o estudo da acção do vento, analisando a quantificação da sua acção a pontes reais. Consiste na discussão da aplicação da norma NP EN 1991-1-4 (Eurocódigo 1 – Acções em estruturas; Parte 1-4: Acções gerais; Acções do vento) e na discussão das diferenças dos resultados obtidos em relação ao Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA), nomeadamente quanto aos valores característicos da acção do vento. São explicados os principais factores que influenciam a acção do vento em pontes, referenciando diversos estudos recentes e baseando-se nos regulamentos em análise. É feito um estudo cuidadoso na quantificação da acção do vento segundo o RSA e segundo a NP EN 1991-1-4, em que se discutem e analisam as diferenças encontradas. Em seguida quantifica-se a acção do vento em exemplos reais, usando os dois regulamentos. A comparação dos resultados obtidos permite verificar que, no caso específico de Portugal, apesar do período de retorno da NP EN 1991-1-4 ser bastante inferior ao do RSA, no Anexo Nacional da NP EN 1991-1-4 os valores relativos à quantificação da acção do vento, nomeadamente no valor básico da velocidade de referência, nas categorias de rugosidade do terreno e nos valores característicos da pressão dinâmica da NP EN 1991-1-4, são da mesma ordem de grandeza ou até superiores aos apresentados no RSA. Abstract: The present work has the goal of a further study of the action of the wind, analyzing the quantification of their action to real bridges. It consists in the discussion of the application of the norm NP EN 1991-1-4 (Eurocode 1 – Actions on structures; Part 1-4: General actions; Wind actions) and the discussion in the differences of the results obtain by the RSA (Buildings and Bridges Safety and Actions Design Code), regarding to the characteristic values of the wind action. It is explained the major factors that influence the action of the wind in bridges, on which are referenced by several recent studies. There is still one explanation, concerning to the regulations in study that make to the referred factors. It is made a careful study in the quantification of the action of the wind according to the RSA and the NP EN 1991-1-4. The differences found are discussed and analyzed. Then, the wind action is quantified to real examples, using the two norms (RSA and NP EN 1991-1-4). The comparison of the results obtained allow to verify that, in the specific case of Portugal, despite the return period of the NP EN 1991-1-4 being far lower than the RSA, in the National Annex of the NP EN 1991-1-4 the characteristic values of the wind action, particularly in the basic value of the reference wind speed, terrain roughness categories and in the characteristic values of peak velocity pressure of the NP EN 1991-1-4, are the same order of magnitude or even higher than those presented in the RSA.

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil O desenvolvimento tecnológico e dos materiais permitiram, ao longo dos últimos anos, o crescente aumento das redes rodoviárias por todo o mundo, que de uma forma natural conduziu, também, ao incremento da construção de Obras de Arte, principalmente, em betão armado. No entanto, este aumento descontrolado em algumas zonas do globo, nomeadamente, em Portugal, em conjunto com o controlo de custos e prazos tendo em vista, apenas, a percentagem de lucro, conduziu ao descuido, muitas vezes, dos aspetos relacionados à qualidade e durabilidade das Obras de Arte. A realidade atual mostra que a maioria das Obras de Arte já possui uma idade considerável e que muitas delas apresentam os mais variados tipos de anomalias fruto de diferentes formas de deterioração. A fim de perceber, não só, se as mesmas se encontram em condições de segurança estrutural, mas também, a origem e extensão das patologias é necessário que se realizem inspeções mais ou menos detalhadas, recorrendo ou não a diferentes métodos de ensaio. Após conhecido o estado atual da Obra de Arte, consoante o seu nível de deterioração e tipo de anomalia detetada, assim se opta pelo tipo de processo de reabilitação a desenvolver, reparação e/ou reforço. Existem várias técnicasde reparação e/ou reforço , sendo que existe uma, que nos dias de hoje tem vindo a obter um maior número de utilizações, pois apresenta, provavelmente, os melhores resultados práticos em função dos custos e meios utilizados. Essa técnica é a utilização de pré-esforço pós-tensão, mais conhecida por pré-esforço exterior, que apesar de muito utlizada, ultimamente, pelos intervenientes responsáveis pelos processos de reabilitação, ainda é desconhecida pela grande maioria do sector técnico da engenharia civil, reflexo da insuficiente documentação e normalização referente à técnica. Com o principal objetivo de aplicar os conhecimentos mencionados nesta dissertação, em termos práticos, serão abordados e desenvolvidos algunscasos reais de estudo. Abstract: The advance of technology and of materials allowed, overthe past few years, for the increasing number of road networks around the world, which in a natural way has also led to the growth of the construction of Bridges, mainly in concrete. However, this uncontrolled increase in some areas of the globe, particularly, in Portugal, along with cost control and deadlines only bearing in mind the percentage of profit, has led to carelessness of aspects often related to quality and durability of the Bridges. The current situation shows that most Bridges are already of a considerable age and many of them have the most varied types of anomalies due to different forms of deterioration. In order to understand, not only if they are in a position of structural safety, but also the origin and extent of pathology, i t is necessary to perform thorough inspections, or not, using different test methods. Once the current status of the Bridges is known, depending ontheir level of impairment and type of damage detected, then one can decide onthe kind of rehabilitation process todevelop, repair and/or reinforce. There are several techniques of repair and/or reinforcement. Nonetheless, there is one which has obtained an increased number of uses nowadays since it presents probably the best practicalresults in terms of costs and resources used. This technique is the use of post-tension prestressing, best known asprestressing exterior. Although it has been very used lately, by those responsible for the rehabilitation process, it is still unknown to the vast majority of the technical civil engineering sector, consequence of insufficient documentation and standardizat ion regarding the technique. With the main objective to apply the knowledge mentioned in this dissertation, in practical terms, will be addressed and developed some real case study.

The knowledge on the active moving load of a bridge is crucial for the achievement of the information on the behavior of the structure, and thus foresee maintenance, repairs and better definition of the logistics of its active vehicles. This paper presents the development of the algorithms for the application of the Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) method created by Moses for the weighing of trains during motion and also for the characterization of the rail traffic, allowing the obtainment of information like passage's train velocity and number and spacing of axles, eliminating the dynamic effect. There were implemented algorithms for the determination of the data referring to the geometry of the train and its loads, which were evaluated using a theoretical example, in which it was simulated the passage of the train over a bridge and the loads of its axles were determined with one hundred percent of precision. In addition, it was made a numerical example in finite elements of a reinforced concrete viaduct from the Carajás' Railroad, in which the developed system reached great results on the characterization and weighing of the locomotive when the constitutive equation of the Brazilian Standards was substituted by the one proposed by Collins and Mitchell. ResumoO conhecimento do carregamento móvel atuante em uma ponte é de grande importância para obter a informação do comportamento da estrutura, e assim prever manutenção, reparos e definir melhor a logística dos veículos que circulam sob a mesma. Este trabalho apresenta o desenvolvimento dos algoritmos para aplicação do método Bridge-Weigh In Motion (B-WIM) criado por MOSES (1979) para a pesagem em movimento de trens e também para a caracterização do tráfego ferroviário, permitindo-se obter informações sobre a velocidade de passagem dos trens, número e espaçamento entre eixos, eliminando o efeito dinâmico. Foram implementados os algoritmos para a determinação dos dados referentes a geometria do trem e das cargas, que foi validado a partir de um exemplo teórico, onde se simulou a passagem do trem sobre a ponte e as cargas por eixos foram determinadas com 100% de exatidão. Além disso, foi feito um exemplo numérico em elementos finitos, de um viaduto em concreto armado para aplicações do método, onde foi feita a determinação das cargas por eixo para diferentes velocidades de passagem do trem. Finalmente, o método foi testado em um caso real a partir de monitorações realizadas em um viaduto de concreto armado da Estrada de Ferro Carajás, onde o sistema desenvolvido conseguiu atingir ótimos resultados na caracterização e pesagem da locomotiva quando se substituiu a equação constitutiva da ABNT NBR 6118 (2007) pela equação proposta por Collins e Mitchell (1991).

This work claims to study the technical feasibility of using ferrocement panels as permanent self-supported formworks for execution of bridges on local roads. It is justified by changes in the production structure of agriculture in general that resulted in changing the type of traffic, impacting the service life of special engineering structure and also the limited capacity of infrastructure investments and technical capacity of municipalities to whom these systems are jurisdictional . The study was done by the development of theoretical models of a size which can be positioned with simple equipment and check its structural plates. The methodological approach included bibliographic and document analysis research. The theoretical development studies considered the reference group recognized research, relevant technical standards and analytical models already consolidated. O objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade técnica do uso de placas de argamassa armada como formas permanentes e autoportantes para execução de pontes em vias secundárias e vicinais. Justifica-se pelas mudanças da estrutura produtiva da agropecuária em geral que resultaram na alteração do tipo de tráfego, com impacto na vida útil das obras de arte viárias e também na baixa capacidade de investimentos em infraestrutura e capacitação dos municípios a quem estes sistemas estão jurisdicionados. O estudo foi feito pelo desenvolvimento teórico de modelos de placas de dimensões tais que possam ser posicionadas com equipamentos simples e a sua verificação estrutural. A abordagem metodológica contemplou pesquisa bibliográfica e análise documental. O desenvolvimento teórico considerou estudos de referência de grupos de pesquisa reconhecidos, normas técnicas pertinentes e modelos analíticos já consolidados. Mestre em Engenharia Civil

Mestrado em Engenharia Civil - Estruturas Submitted by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2015-02-05T11:29:06Z No. of bitstreams: 1 DM_AndreSilva_2014_MEC.pdf: 13074763 bytes, checksum: 97586c2d2c692d2278070d8cea1d0185 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2015-02-05T17:03:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_AndreSilva_2014_MEC.pdf: 13074763 bytes, checksum: 97586c2d2c692d2278070d8cea1d0185 (MD5) Made available in DSpace on 2015-02-05T17:03:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_AndreSilva_2014_MEC.pdf: 13074763 bytes, checksum: 97586c2d2c692d2278070d8cea1d0185 (MD5) Previous issue date: 2014

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações A madeira é um material utilizado pelo homem na construção de abrigos, edifícios, pontes, etc., e apresenta algumas condicionantes no que quediz respeito aos diferentes agentes que a atacam fazendo assim dela um material menos resistente, ou seja, alterando as suas propriedades. Existem inúmeros produtos derivados da madeira e umdos exemplos é a MLC que apresenta boas características, para aplicação em coberturas e pontes pedonais. São apresentadas algumas espécies, e as que mais se adequam, como o caso da casquinha (pinus sylvestris L.) e espruce, (picea abies L., Karst ou picea excelsa, Link), e o processo de fabrico da madeira lamelada colada. São também descritas as propriedades físicas, mecânicas e químicas da madeira, e os principais factores que condicionam o comportamento da madeira. A madeira lamelada colada é utilizada na construçãode pontes (vigas, ponte atirantada, viga reticulada, em arco e ponte suspensa). Para a realização dos projectos existem normas a seguir e a norma que regula os projectos de estruturas de madeira é o Eurocódigo 5. Uma estrutura, qualquer que seja a sua natureza, precisa de ser conservada, especialmente no caso de estruturas de madeira, pois estas são sensíveis e o seu processo de degradação, quando comparado com o de outros materiais, como o caso do betão e aço, pode ser mais elevado, sendo assim imperativa a existência de um plano de monitorização adequado. Apresentam-se quatro estudos de pontes em MLC, em Portugal e na Noruega de modo a perceber quais as causas de degradação face ao clima onde se inserem. Abstract: Wood is a material used by mankind in the construction of shelters, buildings, bridges, etc., but its resistance can be lowered by the act of biological agents, changing some of its proprieties. There are many wood derivative materials, as example, glued laminated timber (Glulam), it has very good characteristics to be applied in rooftops or pedestrian bridges. Are presented the different existing species and which are the best to make glulam, which is the case of “casquinha” (pinus sylvestris L.) and spruce, (picea abies L., Karst or picea excelsa, Link), as well as all the process to obtain it. There is also made an approach to its physical, mechanical and chemical proprieties and the main factors that affect the wood’s behaviour. The glulam is mostly used on the construction of pedestrian bridges with structural system of boards or a structural system of beams. To every construction, there are standards to be followed, and to the construction of wood structures this standard is the Eurocode 5. Every structure, no matter of what kind, needs to be maintained, especially in the case of wood structures, due to the fact that these are sensible and its degradation process is very quick, when compared to other materials, like concrete or steel, being mandatory to have a proper maintenance plan. There are shown four studies concerning bridges in glulam, in Portugal and in Norway, to try to understand what the causes for degradation are and compare them with the type of climate the bridges are in.

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas Durante o desenvolvimento do projecto de uma ponte, uma das principais preocupações do engenheiro responsável é certificar-se de que as acções às quais a sua estrutura venha a estar sujeita não excedam a sua capacidade resistente, nem durante a sua execução, nem durante o seu período de vida. Ainda assim é impossível garantir que tal não venha a acontecer, quer devido à aleatoriedade das acções, quer devido à ocorrência de erros humanos graves, como comprovam os colapsos de pontes ocorridos no passado. Uma vez que os colapsos de pontes têm normalmente consequências extremamente graves, é nossa obrigação tentar reduzir ao máximo a sua ocorrência. Para atingir este objectivo, uma das formas mais naturais é colher lições de acidentes ocorridos no passado, de modo a evitar a sua repetição no futuro. Assim sendo, neste trabalho enumera-se uma lista de acidentes em pontes, quer ocorridos durante a construção, quer ocorridos durante o serviço, analisa-se as causas e o modo em como tais acidentes poderiam ter sido evitados. Abstract: During the development of a bridge project, one of the major concerns of the engineer in charge is to make sure that the actions to which the structure will be subject doesn’t exceed the load capacity during construction or during their period of life. Yet it is impossible to guarantee that this won’t happen, either due to the randomness of actions, either due to the occurrence of serious human error, as evidenced by the collapses of bridges occurred in the past. Once the collapses of bridges usually have extremely serious consequences, it is our obligation try to minimize their occurrence. One way to achieve it is to learn with lessons from accidents in the past, in order to prevent their recurrence in the future. Therefore, in this work we intend to enumerate a list of accidents on bridges occurring during construction and during service, and to analyze the causes and the way how these accidents could have been avoided.

Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização em Estruturas Os ensaios não destrutivos (NDT) constituem um instrumento importante na avaliação da condição de uma ponte. No trabalho desenvolvido dá-se enfase aos ensaios de caracterização de resistências, ensaios de caracterização geométrica e detecção de defeito e ainda ensaios de carga. A maior parte destes ensaios podem ser realizados sem interromper o trafego da ponte, além de que a maioria não introduz qualquer dano na estrutura. Todos os ensaios apresentam limitações e vantagens. Para cada ensaio estudado, apresenta-se uma breve descrição, o princípio físico em que se baseia, as suas limitações, as vantagens e o campo de aplicação. No final do trabalho apresenta-se um caso de estudo de uma ponte onde foram realizados vários dos ensaios descritos, incluindo a extracção de carotes. A partir dos valores obtidos no ensaio de resistência à compressão das carotes estimou-se o valorcaracterístico da tensão de rotura do betão à compressão usando metodologias probabilísticas. Fez-se ainda a classificação relativamente à classe de resistência do betão à compressão, recorrendo a norma NP EN 13791-2008. Abstract: The nondestructive testing (NDT) is an important tool in assessing the condition of a bridge. In the study conducted, emphasis is given to the resistance tests, geometric characterization and defect detection, and even load tests. Most of these tests can be performed without interrupting the traffic on the bridge, and that the majority does not introduce any damage in the structure. All tests have limitations and advantages. For each test studied, a brief description is presented, the physical principle on which it is based, its limitations, advantages and scope. At the end of the work a case study of a bridge is presented, on which it was made several of the tests described, including the extraction of cores. From the values obtained using the compressive strength of the cores the value of fckof concrete using probabilistic methods was estimated. It was determined, still, the strength class of the concrete using the NP EN 13791-2008.

Made available in DSpace on 2022-04-30T04:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-01 This paper presents a study to determine the optimal support positions in bridges, as well as the optimal relation between the spans of beams, aiming both the reduction and the unifirmization of the efforts in these structures. The mathematical problem is formulated in order to minimize the maximum bending moments, taking the coordinate of each internal support as design variable. To take into account possible location limitations, size constraints are also considered in the formulation. The software developed based on this study determines the efforts in each support for load shifting along the structure by the usage of the Displacement Method, and the optimization is performed with a mathematical programming technique. The structures analyzed from the computational implementation of the idealized model point to the validation and efficiency of the proposed procedure. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental Universidade de Passo Fundo Departamento de Engenharia Civil e Ambiental UNESP Instituto de Ciências Exatas e Geociências Universidade de Passo Fundo Departamento de Engenharia Civil e Ambiental UNESP

Submitted by Manuel Brandão (msa@eu.ipp.pt) on 2014-01-08T10:14:37Z No. of bitstreams: 1 DM_DiogoMarinho_2012_MEC.pdf: 52776646 bytes, checksum: d319a125f1fe3b7a4abff3bd3ca24942 (MD5) Made available in DSpace on 2014-01-08T10:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_DiogoMarinho_2012_MEC.pdf: 52776646 bytes, checksum: d319a125f1fe3b7a4abff3bd3ca24942 (MD5) Previous issue date: 2012

O objetivo deste trabalho é desenvolver e aplicar uma metodologia para inspeção especial das estruturas de pontes de concreto armado por meio da análise quantitativa do grau de deterioração das estruturas para que esta possa servir de embasamento para tomada de decisões relacionadas à reabilitação. Para desenvolver e aplicar a metodologia em estruturas de pontes de concreto armado foram realizados estudos de metodologias de inspeção em estruturas já existentes, adequando-as à estrutura de pontes. Tomou-se como base e modelo a metodologia GDE/UnB em sua última formulação (Fonseca, 2007) e adaptaram-se as tabelas com os elementos a serem analisados, juntamente com as manifestações patológicas que podem ocorrer em cada elemento, prazos para intervenções e intervalos para classificação quanto ao nível de deterioração e os fatores de relevância para cada família de elementos das estruturas de pontes. Para validar a metodologia proposta fez-se um Estudo Piloto, onde foi verificada a necessidade de uma adaptação, envolvendo os cálculos dos graus de deterioração tanto da família quanto da estrutura como um todo. Com as modificações propostas no Estudo Piloto foram feitos outras 11 (onze) inspeções a fim de validar a metodologia proposta. Com os resultados obtidos concluiu-se que a metodologia desenvolvida para inspeções de pontes é válida e de grande importância para que órgãos públicos e vistoriadores tomem decisões quanto ao melhor prazo e melhor elemento estrutural a ser reabilitado, podendo ser ele um elemento isolado, uma ou mais família de elementos ou a estrutura como um todo. Um ponto negativo da metodologia é que, para pontes com extensão maior que 70m, sua utilização fica comprometida, pois os vãos medianos são difíceis de avaliação visual. Entretanto a metodologia pode ser utilizada para que se obtenha uma avaliação preliminar dos elementos visíveis e, após intervenção, pode-se fazer outra análise mais minuciosa utilizando não só os elementos de inspeção rotineira como: binóculos, trena, câmera fotográfica com zoom, entre outros, mas também elementos náuticos, os quais proporcionam ao responsável pela inspeção melhor visualização dos elementos medianos. The objective this work is to develop and implement a methodology for special inspection on Concrete Bridges trough the quantitative analysis of the degree of deterioration of the structures so that it can serve as a basis for making decisions related to the rehabilitation of these structures. In order to develop and apply the methodology on concrete bridges, the existing methods of inspection of concrete structures were studied and adapted to the adapting to the concrete bridges. The methodology was based on GDE/UnB model in their latest formulation (Fonseca,2007) and adapted to the tables with the elements to be analyzed, together with the pathological manifestations that can occur in each element, timing and interventions classification of the level of deterioration and the relevant factors to each family of concrete bridges. A pilot study was proposed to validate the methodology. Results showed that there was a need for further adaptation, to consider the caculations of the degree of deterioration of both the family or the. With the changes proposed in the pilot study were made over 11 (eleven) inspections in order to validate the proposed methodology. With the results obtained it was concluded that the methodology for inspection of bridges is valid and of great importance to public organisms and surveyors to make decisions about the best time and the best item to be rehabilitated, being a single element, as a family elements, or the structure as a whole. One downside is that the methodoly for bridges with lenght greater than 70 meters most be used with caution, because the median openings are difficult to visual assessment. However the methodology can be used in order to obtain basic understanding of the visible elements, and after the intervention, we can make another more detailed analysis using not only the elements of routine inspection as binoculars, measuring tape, camera, among others, but also nautical elements, which provide the best viewing responsible for the inspection of the median elements Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

This dissertation deals with main considerations on design of bridge superstructures, applying the cantilever balanced technique, bringing a procedure to be followed during pre-dimensioning this type of bridge. Presents the literature review used as the basis to dissertation, with the theories already studied on the subject. Based on these studies is drawn up the roadmap, involving the step of choosing the geometry, defining the structural scheme, the calculation of structural strain, calculating the losses of prestress, predimensioning of the prestressing steel considering the ultimate limit state and the service limit state, evaluation of the moment of closure and some important items for the detail section with steel. A numerical example is solved to illustrate the use of the concepts presented throughout the dissertation. Ends with considerations on the results obtained in the example and work and presents suggestions for future work. Esta dissertação trata das principais considerações num projeto de superestruturas de pontes aplicando a técnica em balanços progressivos, fornecendo um procedimento para pré-dimensionamento deste tipo de ponte. Apresenta-se a revisão bibliográfica utilizada como base para dissertação, com as teorias já estudadas sobre o assunto. Com base nestas pesquisas elaborou-se um procedimento, envolvendo a etapa de escolha da geometria, definição do esquema estrutural, cálculo dos esforços solicitantes, cálculo das perdas de protensão, pré-dimensionamento da armadura de protensão levando em consideração o estado limite último e o estado limite de serviço, avaliação do momento de fechamento e alguns itens importantes para o detalhamento da seção com armadura. Um exemplo numérico é resolvido de forma a ilustrar a utilização dos conceitos apresentados ao longo da dissertação. Finaliza-se com as considerações sobre os resultados obtidos no exemplo e no trabalho e apresenta-se sugestões para trabalhos futuros..

A fadiga é um processo de degradação importante, que pode se manifestar de maneira intensa em estruturas sujeitas à ação de carregamentos cíclicos, tais como as pontes rodoviárias. A fadiga consiste num mecanismo de acumulação de micro-danos, que envolve a formação e o crescimento de fissuras, e que pode, depois de um determinado número de ciclos, culminar na completa fratura do material sob ação de tensões bem inferiores à sua tensão última de ruptura. No caso de pontes rodoviárias, o procedimento de cálculo visa assegurar que as tensões de trabalho nos materiais sejam pequenas, muito inferiores às tensões de ruptura, de maneira que os micro-danos sejam quase inexistentes, tornando necessário um elevadíssimo número de ciclos para provocar a fadiga. Normalmente, em projeto é considerado o efeito, em termos de tensões, da passagem do trem tipo, carregamento padrão recomendado pelas Normas Brasileiras, sobre a estrutura. Na vida real, todavia, cada veículo resulta em uma ação diferenciada sobre a estrutura, dependendo de seu peso total e da distribuição do mesmo no rodado. Fica evidente que os veículos pesados são aqueles que consomem mais rapidamente a vida útil de fadiga, pois os mesmos podem resultar em grandes diferenciais de tensão, principalmente em estruturas onde o peso próprio é relativamente pequeno. Diante da tendência de aumento do volume de tráfego e do incremento no peso total dos veículos circundantes, torna-se preocupante a situação para as pontes existentes, principalmente as mais antigas. Buscando colaborar nessa avaliação, o objetivo principal desta tese foi estudar o impacto na redução da vida útil de fadiga devido ao incremento de tráfego de veículos pesados. Foi traçando um comparativo entre a vida útil estimada de projeto, deduzida a partir da consideração do trem tipo de norma, a atual (45t) e a anterior (36t), e uma estimativa de vida útil alternativa, decorrente da consideração de espectros de carregamentos reais obtidos a partir da análise do volume e composição de tráfego de dados oficiais, CONCEPA e DNIT, em quatro postos situados ao longo da BR 290, rodovia federal brasileira. Dois modelos de vigas, foram tomados como referência para as análises, considerando-se para cada uma delas com diferentes comprimentos de vãos. Foram também estudadas simulações de situações com incrementos de veículos com sobrepeso, de fluxo de tráfego, e de efeitos da diminuição da seção resistente por deterioração da armadura por corrosão. O estudo mostra que em função do fluxo de veículos pesados pode resultar um encurtamento significativo da vida útil de estruturas antigas de pequeno porte dimensionadas para o trem tipo de 36t, e para estruturas com balanços dimensionadas para os dois trens tipo considerados. Fatigue is an important degradation process, to which structures under the action of cyclic loading, such as bridges, may be subjected. It consists in a micro-damage accumulation mechanism, which involves the formation and growing of cracks. After a determined number of cycles, it can culminate on the total crack of the material under a much lower stress than its ultimate capacity. The design calculation procedure to prevent that from happening, ensures the working material stress to be much lower than the rupture stress. In such way, minimizing micro-damages, it becomes necessary a very high number of loading cycles to provoke fatigue. Usually, bridge design considers the effect of live loads through a Standard Loading Vehicle, recommended by the Brazilian Code. In real life however, each vehicle results in a different action upon the structure, depending on its total weight and axel distribution. It becomes evident that heavier vehicles are those that fastly consume the structure´s fatigue life, especially for bridges with a relative small self weight. Due to the ever increasing traffic volume and total weight of the vehicles, it becomes preoccupant the situation of many existent bridges, especially the older ones. In this sense, the objective of this work is to study the impact of the increasing traffic of heavy vehicles on the reduction of the remaining bridge fatigue’s life. For that purpose, a comparison was established between two different estimative analyses of a bridge service life expectation. One considers the bridge design specifications contained in the actual (45t) and previous (36t) Brazilian Codes. The other results from the consideration of a real traffic loading observation. Such traffic data was obtained in four checkpoints of a Brazilian federal highway ( BR 290 ), by the federal agencies CONCEPA and DNIT. Two commonly used cross section beams and bridge length were considered for the analysis. With such models, different numerical simulations of increasing vehicle weight and traffic flow were performed. Furthermore, the effects of a reduced section resistance. due to corrosion deterioration of the reinforcement. were also studied. Conclusions show that the increasing traffic of heavy vehicles may result in a significant reduction of a bridge remaining service life. That is more evident for small old bridges designed under the previous Brazilian Code specifications ( 36t ). Also, cantilevered bridge structures designed by the previous and actual Codes may be subjected to such life reduction.

Dissertação de mestrado em Engenharia Civil, O investimento em infra-estruturas de transportes seguido por Portugal nos últimos anos irá implicar a adopção de estratégias de conservação que garantam a sua utilização ao longo de toda a vida útil. Os fundos dispendidos em manutenção e conservação de pontes são limitados, devendo ser aplicados eficientemente. Neste contexto, desenvolve-se o presente trabalho que tem como objectivo desenvolver metodologias de optimização da durabilidade e conservação na gestão do ciclo de vida de pontes. A dissertação inicia-se com a descrição e análise de sistemas de gestão de pontes dos Estados Unidos e Europa, procurando recolher experiências e métodos aplicáveis em Portugal. Descreve-se o âmbito da gestão do ciclo de vida de pontes e ferramentas de apoio à gestão (Sistema de gestão de pontes e Análise de custos do ciclo de vida). Divide-se o ciclo de vida em duas fases: A primeira fase vai da concepção à construção e a segunda corresponde à fase em serviço das pontes. São realçadas medidas preventivas e reactivas a tomar que visem garantir a durabilidade e a optimização da estratégia de conservação, mantendo a ponte nos níveis de segurança e de serviço predefinidos. Ao nível da inspecção, é feita uma proposta de plano de inspecção, que preveja a utilização de sistemas de monitorização e tabelas de relação causa – efeito. Para a avaliação do nível de conservação, é igualmente feita uma proposta baseada numa análise efectuada a vários sistemas existentes. É apresentado um sistema de apoio à decisão baseado em análises custo-benefício, de suporte à definição de estratégias de conservação ao nível da rede viária e da ponte. Conclui-se apresentando as principais conclusões e desenvolvimentos futuros. Em anexo, desenvolve-se um modelo de base de dados de um sistema de gestão de pontes e um estudo de gestão de ciclo de vida para pontes metálicas de via ferroviária., The investment in transport infrastructures followed by Portugal in the last years will imply the adoption of maintenance strategies to ensure their use throughout the service life. Funds applied in bridge maintenance are limited and have to be applied efficiently. In this context, the present work aims to develop methodologies to optimize durability and maintenance options in the bridges life cycle management. The thesis starts with the description and analysis of several management systems used in the United States and Europe, trying to get experiences and methodologies to apply in Portugal. The scope of the bridges life cycle management and management tools like the bridges management systems and the life cycle cost analysis are described. The life cycle is divided into two phases. The first starts with the conception and goes until the construction of the bridge. The second correspond to the service life period. For both phases are presented preventive and reactive management measures to guarantee durability and maintenance strategy optimization of the bridge according to the safety and functionality levels predefined. To the inspection is developed an inspection plan that should include monitoring systems and cause-effect relation tables. To the condition assessment is also proposed a system based on several condition assessment systems presented. It’s presented a decision making system (based in cost-benefit analysis) to support maintenance strategy definition at two levels: bridge and network level. In the final conclusions, are presented the main conclusions of the thesis and future developments are identified. In appendix is presented a proposal for a database of a bridge management system and a life cycle management methodology to a steel railway bridge.