Desenvolvimento de metodologia para identificação modal automática de estruturas.

Abstract

O monitoramento da integridade estrutural (SHM – Structural Health Monitoring) de estruturas é de grande importância prática para engenharia civil. Grandes obras como a ponte Rio-Niterói, no Brasil, a ponte Z24, na Suíça, ou o viaduto de Millau, na França, são monitoradas há algum tempo. De fato, algumas estruturas são monitoradas 24 horas por dia,7 dias por semana, com o objetivo de fornecer medidas dinâmicas que possam ser usadas para a identificação de problemas estruturais tais como a presença de dano ou de vibração excessiva. Esta análise deve passar pelo processo denominado identificação modal, cujos dados de saída são chamados de parâmetros modais, nomeadamente frequências naturais, taxas de amortecimento e formas modais. Portanto, é fundamental que haja o desenvolvimento e a validação de ferramentas para a identificação automática destes parâmetros. Uma vez que o sucesso dos algoritmos de detecção de dano depende da precisão das estimativas dos parâmetros modais, é imperativo que o algoritmo de automatização da identificação seja eficiente e adequado para tratar as respostas da estrutura durante sua operação normal. A metodologia proposta neste trabalho se utiliza dos dados fornecidos por um algoritmo de identificação paramétrico (que gera um diagrama de estabilização), como o SSI-DATA, para determinar automaticamente os parâmetros dinâmicos da estrutura. A eficiência desta metodologia é atestada mediante sua aplicação a sinais gerados numericamente, a respostas de uma viga biapoiada ensaiada em laboratório e aos dados do monitoramento de uma ponte rodoviária.