MODELO MATEMÁTICO DE UMA PONTE PARA SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE CARGAS MÓVEIS

INTRODUÇÃO: Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a aplicação de um modelo matemático para a simulação numérica de uma ponte sob a influência de cargas móveis, utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF). OBJETIVOS: A pesquisa teve como objetivo principal criar um modelo computacional capaz de prever com precisão as respostas dinâmicas de uma ponte utilizando conceitos de vibração livre (condição de projeto) e vibração forçada (condição operacional) para diferentes condições de movimentação das cargas móveis. MATERIAIS E MÉTODO: A análise focou-se na dinâmica estrutural, considerando tanto os efeitos estáticos quanto os dinâmicos das cargas móveis. Inicialmente, foi realizada uma revisão da literatura sobre a teoria das pontes e os métodos numéricos aplicáveis. Em seguida, desenvolveu-se o modelo matemático da ponte utilizando elementos finitos de viga 3d com dois nós e seis graus de liberdade por nó. Foram desenvolvidas rotinas computacionais no ambiente Matlab, permitindo a simulação de diferentes cenários de carga móvel. RESULTADOS: Notou-se comparando os resultados numéricos e experimentais pequenas diferenças nas frequências naturais e nos modos de vibrar. Os resultados da simulação do comportamento forçado revelaram que os deslocamentos verticais máximos ocorreram na região central do vão da ponte. Para validar a precisão do modelo numérico, foram realizados ensaios experimentais utilizando acelerômetros para coletar dados vibratórios ao longo do vão da ponte. Os resultados experimentais mostraram boa concordância com as simulações numéricas, confirmando a eficácia do modelo desenvolvido CONSIDERAÇÕES FINAIS: Este estudo evidenciou a importância da modelagem matemática e da simulação numérica na engenharia de pontes, auxiliando o planejamento, projeto e manutenção de infraestruturas viárias.

PALAVRAS-CHAVE: 1. MEF; 2. Ponte; 3. Cargas móveis; 4. Vibração livre; 5 Vibração forçada.