Nova ponte sobre a foz do rio Dão: desenvolvimento de um sistema de monitorização contínua e avaliação do betão em termos de características mecânicas instantâneas e efeitos diferidos

Abstract

Em geral a monitorização estrutural tem como objetivo fundamental a deteção do dano, que pode incluir alterações ao nível da geometria e materiais, que possam afetar o desempenho estrutural. Trata-se do processo mais adequado para a avaliação da performance a longo prazo, resultante da degradação da estrutura no tempo. Adicionalmente, no caso de eventos extremos (e.g. sismos, explosões, incêndios, etc.), permite avaliar de forma expedita e imediata, a integridade da estrutura. Finalmente, constitui uma ferramenta importante no auxílio à validação de modelos matemáticos previsionais do comportamento de estruturas. No contexto atual, existem sistemas e equipamentos de monitorização com significativos avanços tecnológicos. Para além de permitirem medir diversos parâmetros, fazem-no de uma forma cada vez mais rigorosa, expedita e simples, em tempo real e com acesso remoto. A presente dissertação insere-se na temática da monitorização estrutural e encontra-se associada à construção da nova ponte sobre a foz do rio Dão. No âmbito desta obra de arte foi necessário conceber e implementar um sistema de monitorização dos pilares e maciços de encabeçamento das estacas, de modo a dar resposta aos requisitos impostos pelo projetista e outros adicionais propostos pelo construtor. Este sistema, que contempla sensores que avaliam extensões e inclinações, foi posteriormente implementado em obra. Os resultados obtidos foram objeto de análise. Ainda no âmbito da presente dissertação, foi também caracterizado o betão aplicado nesta obra, tendo sido avaliadas as suas propriedades mecânicas a curto prazo, bem como os efeitos diferidos, nomeadamente a fluência e retração.

A structural monitoring has as main objective the detection of damage, which could include changes in the geometry and materials, which may affect the structural performance. It's the most suitable for the evaluation of long-term performance, resulting from the structure degradation process in time. Additionally, in the case of extreme events (e.g. earthquakes, explosions, fires, etc.), allows to evaluate in an immediate and expeditious manner, the integrity of the structure. Finally, it's an important tool to aid in the validation of mathematical models forecasting the behavior of structures. In the current context, there are systems and monitoring equipment with significant technological advances. In addition to measuring several parameters, they do it in an increasingly accurate, expeditious and simple manner, in real time and with remote access. This work fits into the theme of structural monitoring and it's associated with the construction of the new bridge over Dão river. On the construction of this bridge it was necessary to design and implement a monitoring system of the pillars and their pier heads, in order to meet the requirements imposed by the designer, and additional proposed by the manufacturer. This system, which includes sensors that evaluate extensions and inclinations, was subsequently implemented on the bridge. The results obtained were subjected to analysis. Still as part of this dissertation, was also characterized the concrete used in this bridge, having been assessed its short-term mechanical properties as well as the delayed effects, including creep and shrinkage.