Dissertação
{pt_PT=O efeito da fluência em pontes de betão atirantadas. O caso-de-estudo da Ponte 4 de Abril em Angola} {} EVALUATED
{pt=O betão é um material que apresenta um comportamento visco-elasto-plástico, i.e., ao ser solicitado apresenta uma resposta elástica instantânea e uma resposta visco-plástica a longo prazo. A retracção foi definida pela primeira vez por Considère (1900) surgindo o conceito de fluência através de Woolson (1905). As várias teorias e modelos explicativos desenvolvidos desde então permitiram refinar a modelação do comportamento diferido deste material. O comportamento diferido do betão tem particular relevância na análise e dimensionamento de pontes de betão. Uma deficiente avaliação poderá potenciar deformação, fissuração ou perda de pré-esforço excessivas. Diferentes estudos apresentam previsões para o comportamento a longo prazo de estruturas de betão armado significativamente distintas da resposta observada. Para este desvio poderão contribuir a variação de esforços verificada durante a fase construtiva ou ainda a não homogeneidade das propriedades do betão, agravada pela variabilidade das condições ambientais, nomeadamente ciclos de humidade e temperatura. O principal objectivo desta dissertação consistiu em avaliar, no contexto das pontes de betão atirantadas, a precisão de três modelos de previsão de fluência, adoptados pelos principais regulamentos de estruturas de betão. Adoptou-se como caso-de-estudo a ponte 4 de Abril analisando-se o seu comportamento durante a fase construtiva e nos 20 anos subsequentes. Para tal, construiu-se um modelo numérico tridimensional, recorrendo ao software Abaqus, calibrado e validado com base em resultados obtidos in-situ através do sistema de monitorização instalado na fase construtiva. Os resultados revelam que modelos de previsão de fluência sobrestimam o comportamento médio do betão, verificando-se menos viáveis em elementos carregados multiaxialmente., en=Concrete exhibits a viscoelastic-plastic material behaviour, i.e., when submitted to stress, it shows an instantaneous elastic response and then a viscoplastic deformation through time. The first studies about shrinkage were made in 1900, by Considère, and the creep concept was presented in 1905, by Woolson. Since then, several theories and models were developed, leading to today’s accurate modelling of concrete long-term behaviour. The long-term behaviour of concrete has a large application field, being particularly relevant in the analysis and design of prestressed concrete bridges. An incorrect evaluation of the latter can potentiate excessive deformation/curvature in the spans, cracking and prestress losses. Different studies reveal that predictions of long-term behaviour in concrete structures can significantly differ from the real response. The non-homogeneity of concrete properties, increased by the variability of environmental conditions, like moisture and temperature, combined with the internal forces variation during construction are the main factors contributing to that discrepancy. This main goal of this thesis was the evaluation of the accuracy of three creep prevision models, adopted in the main concrete structures codes when applied to cable-stayed concrete bridges. In this context, the “4 de Abril” bridge was selected as case-study, and an analysis including the constructive phase and the subsequent 20 years was conducted. A three-dimensional numerical model was created using Abaqus software, which was calibrated and validated with on-site values provided from the structure’s monitoring system. It was concluded that creep prediction models overestimate the material’s behaviour and are less reliable for multiaxial loaded elements.}
julho 29, 2016, 14:30
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
Eduardo Nuno Brito Santos Júlio
Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)
Professor Catedrático
