Análise da Influência da Presença de Veículos de Grande Porte no Comportamento Aerodinâmico e Aeroelástico de Estrutura de Ponte

Resumo

Estruturas de pontes flexíveis são frequentemente suscetíveis à ação dinâmica do vento, apresentando os chamados fenômenos aeroelásticos causados pela interação entre as forças inerciais, elásticas e as aerodinâmicas. A ocorrência desse tipo de oscilação pode gerar danos estruturais e desconforto aos usuários. Tradicionalmente, o estudo dos efeitos dinâmicos do vento em estruturas era feito apenas por meio de experimentos em túneis de vento. Atualmente, utilizam-se também análises com modelos numéricos por meio da fluidodinâmica computacional (CFD – ComputationalFluid Dynamics).Utilizando uma ferramenta computacional em Dinâmica dos Fluidos, avaliam-se, no presente trabalho, os efeitos do vento no comportamento aerodinâmico da ponte Rio-Niterói, quando esta tem seu perfil não aerodinâmico alterado pela presença de veículos de grande porte. A comparação entre registros de grandes oscilações da ponte sugere que a alteração do seu perfil pela presença de veículos de grande porte pode contribuir para tornar mais intensa a oscilação induzida pelo desprendimento cadenciado de vórtices. Primeiramente, apresentam-se os resultados para as estruturas em repouso sob a ação do vento. Consideram-se os perfis da ponte, de dois tipos de veículos e do conjunto ponte mais veículo. Na sequência, apresentam-se os resultados para a seção da ponte, com e sem veículo, em movimento, em termos das histórias no tempo de amplitude de vibração em função das velocidades de vento. Os resultados obtidos para a seção dos veículos e para a ponte sem veículo, tanto em repouso quanto em movimento, compararam-se bem com os respectivos resultados experimentais. Isto permitiu a avaliação do comportamento aerodinâmico da ponte com os veículos, atestando que este perfil contribui para o aumento das vibrações com a ação do vento.