Estudo e Controlo de Alternativas de Reforço Estrutural da Ponte de Arcos da Portela

Abstract

A deterioração que se tem verificado nas obras de arte (OA) em Portugal nas últimas décadas levam a que se esteja perante um período de necessária renovação de muitas destas. Aliado a esta necessidade de renovação, o país em geral encontra-se imergido num período de fraca saúde económica, que conduz então a um maior rigor e detalhe na escolha de opções para se proceder à tal renovação. Quer-se com isto dizer que grande parte da renovação das OA passa por uma reabilitação estrutural e que grande parte deste tipo de reabilitações passa por recorrer a vários tipos de reforços estruturais. Num modo geral, uma reabilitação através de reforço estrutural pode ser caracterizada como um processo multicompetente que induz a uma utilização segura das OA já existentes que estejam num modo patológico avançado a requerer intervenção. Esta implementação de um fator de segurança regulamentarmente aceitável pode ser obtida através de intervenções mais ou menos profundas, sendo que este fator depende diretamente da estrutura em questão. Esta dissertação visa o estudo e controlo de alternativas de reforço estrutural da Ponte de Arcos da Portela que permite, sobre o Rio Mondego, a ligação da cidade à estrada da Beira. Numa primeira fase irá trabalhar-se na modelação em Elementos Finitos da Ponte Mista, passando-se depois então a medições de vibrações na ponte para obtenção dos valores modais: modos de vibração, frequências próprias e amortecimento. Após uma calibração do modelo numérico procede-se a uma segunda fase que visa o ensaio de alternativas de reforço estrutural possíveis de aplicação na Ponte Mista que resolvessem alguns dos problemas atuais apresentados a nível funcional dos elementos estruturais da mesma e possivelmente permitissem a sua utilização como ponte rodoviária (função original na altura da sua construção, encontrando-se agora a ser utilizada como ponte pedonal e de ciclovia).

The deterioration that has been verified in bridges across Portugal in the last decades takes us to a period of necessary renewal of many of these. Added to this necessity of renewal, the country meets itself immerged into a period of weak economic health, that leads to a higher standards in detailing and managing options to be used for the rehabilitation of constructions. The same is saying that the majority of bridge rehabilitation is essentially a structural rehabilitation and that a great amount of this involves the use of specific types of structural reinforcements. In a general way, a rehabilitation using structural reinforcement can be characterized as a multicompetent process that it leads to a safe use of the existing bridges that are in an advanced state of deterioration requiring intervention. The implementation of a factor of prescribed acceptable safety can be obtained through structural interventions which may vary in complexity, being that this factor depends directly on the structure in question. This dissertation aims at the study and control of alternatives of structural reinforcement of the ‘Ponte de Arcos da Portela’ that allows, on Rio Mondego, the connection of the city to the ‘Estrada da Beira’. First, this work consists in the process of modelling and analysing the composite steel-concrete bridge using the Finite Element Method and, later, consists in transferring the measurements of vibrations in the bridge with the aim of obtaining modal values: vibration modes, eigen frequencies and damping. After a calibration of the numerical model proceeds to a second stage which aims at the study of possible alternatives of structural reinforcement for direct application in the composite steel-concrete bridge that can solve some of the current problems presented at the functional level of the structural elements of the bridge and possibly be allowed its use as road bridge (that was the original function in the height of its construction, lying now to be used as pedestrian bridge).