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Abstract(s)
O presente estudo pretende contribuir para alargar o conhecimento sobre a influĂȘncia das erosĂ”es localizadas na deformabilidade horizontal das fundaçÔes. Estes aspectos de natureza hidrĂĄulica vs estrutural sĂŁo relevantes para a concepção, dimensionamento e reabilitação das pontes. Estas obras de arte, utilizadas para transpor linhas de ĂĄgua, apresentam na sua grande maioria, elementos de fundação inseridos no seio do leito aluvionar, propiciando mecanismos de erosĂŁo, que se podem acentuar durante as cheias, colocando em risco a estabilidade da estrutura.
Ao longo dos Ășltimos anos foram desenvolvidos inĂșmeros estudos sobre as erosĂ”es localizadas, de forma a compreender os fenĂłmenos envolvidos e de quantificar a profundidade mĂĄxima das cavidades de erosĂŁo. Apesar dos avanços, porĂ©m, ainda persistem lacunas de conhecimento, que se refletem nas situaçÔes de colapso de pontes um pouco por todo o mundo.
Esta dissertação compreende a interacção das duas componentes, a hidråulica e a estrutural. No que se refere aos aspectos hidråulicos, são descritos os principais factores que influenciam a formação e a profundidade måxima das cavidades de erosão, abordando as equaçÔes de cålculo mais divulgadas na literatura para a sua caracterização. Em termos estruturais, é analisado o comportamento de estacas de fundação sujeitas a acçÔes laterais, focando, para isso, os métodos de anålise baseados no modelo de WINKLER para o dimensionamento estrutural das mesmas e os efeitos de interacção estaca-solo-estaca observåveis em estacas a trabalhar em grupo.
De acordo com os objectivos deste trabalho, foi realizado um ensaio experimental sobre condiçÔes de escoamento sem transporte sĂłlido generalizado, no canal de HidrĂĄulica e Morfologia Fluvial da Universidade da Beira Interior, com o intuito de analisar a influĂȘncia da cavidade mĂĄxima de erosĂŁo susceptĂvel de ocorrer no comportamento estrutural da fundação da ponte. Para isso, fez-se um modelo Ă escala, capaz de simular as condiçÔes de escoamento na secção da Ponte da Longra sobre o rio Ceira. Esta obra de arte apresenta encontros do tipo perdido fundados num grupo de 4x1 estacas.
Com base nos resultados obtidos experimentalmente, foi possĂvel concluir que a segurança estrutural dos elementos de fundação da Ponte da Longra, quando submetida ao incremento das forças hidrodinĂąmicas do escoamento, em virtude do desenvolvimento da cavidade de erosĂŁo junto do encontro, nĂŁo fica comprometida. A armadura adoptada em projecto, condicionada pela armadura mĂnima prescrita no EurocĂłdigo 2 (EC2), dota as estacas de uma reserva de resistĂȘncia suficiente para absorver o aumento percentual de cerca de 50% na armadura longitudinal. Avaliou-se, ainda, o acrĂ©scimo na ĂĄrea de cĂĄlculo da armadura para a acção do sismo, considerando a influĂȘncia da cavidades de erosĂŁo, concluindo-se que mesmo para esta hipotĂ©tica situação, a segurança do grupo de estacas nĂŁo fica comprometida.
De modo a complementar o estudo, foi feita uma anålise comparativa entre os valores obtidos experimentalmente, para a profundidade måxima das cavidades de erosão, com as metodologias apresentadas nesta dissertação. A formulação que melhor se ajusta aos valores obtidos para o caso de estudo foi a proposta por MELVILLE e COLEMAN 2000.
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Keywords
Erosão localizada Erosão localizada - Estacas Erosão localizada - Pontes Estacas - Pressão hidrodinùmica da ågua Interacção solo-estrutura Modelos de WINKLER