Estudo comparativo de técnicas de identificação modal no domínio do tempo aplicadas a estruturas de Engenharia Civil.

Abstract

O monitoramento dinâmico na área da Engenharia Civil desempenha um papel muito importante no que diz respeito à manutenção de estruturas, tais como: pontes, barragens, estádios e estruturas offshore. Esse monitoramento é normalmente realizado a partir da análise das respostas das estruturas quando submetidas a ensaios de vibração e devidas, também, às ações ambientais. Quando o monitoramento dinâmico é feito a partir da análise das respostas submetidas à vibração forçada das estruturas, normalmente faz-se necessária a interrupção do seu funcionamento operacional. Em contrapartida, quando estas estão sujeitas às ações ambientais (tráfego de veículos, vento, entre outros), essa interrupção não é necessária na maioria dos casos. De maneira geral, o monitoramento dinâmico se faz a partir do acompanhamento dos parâmetros modais que são as frequências naturais, as taxas de amortecimento e os modos de vibração. Os ensaios estruturais, geralmente, nos fornecem medidas dinâmicas em função do tempo, como é o caso das acelerações, dos deslocamentos, das deformações, etc. Este fato motiva o desenvolvimento de técnicas de identificação modal que trabalham diretamente com estas medidas, eliminando assim possíveis erros gerados pela integração numérica, quando se passa do domínio do tempo para outros domínios. Este trabalho tem por objetivo realizar uma análise comparativa de algumas técnicas de identificação modal no domínio do tempo, existentes na literatura, utilizadas para a identificação modal de estruturas. Dentre elas, podemos citar: Método do Decremento Aleatório (RD) associado ao Método de Ibrahim (ITD) e o Método das Realizações Estocásticas (SSI). Com o intuito de avaliar estes métodos e compará-los, foram utilizados dados de simulações numéricas e de ensaios experimentais realizados em estruturas de pequeno e grande porte. Pretende-se, ao final deste trabalho, destacar a técnica mais robusta para identificação modal experimental de estruturas no que concerne à menor sensibilidade a efeitos externos, tais como a presença de ruídos nos sinais de vibração registrados e ao tipo de excitação atuante sobre a estrutura.