Comunicação
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Assessment of a Damaged Bridge Based on Modal Identification from Ambient Vibration Tests
The dynamic characteristics of a structure reflect its global structural behaviour. It is common practice to perform structural damage detection based on changes in the modal parameters between a reference state and the current (possibly damaged) state, using ambient vibration tests. However, the environ-mental and operational conditions also affect the structural dynamic characteris-tics, therefore the exclusion of these effects is necessary in order to correctly identify the damage.This paper presents a case study of a 40-years-old bridge located on the reservoir of Aguieira Dam. This bridge was severe damaged due to internal swelling reac-tions in concrete which affected particularly the piers and foundations and was disabled in 2015.Between 2011 and 2021, eight ambient vibration tests and 20 geodetic survey campaigns were carried out. A statistical analysis procedure was used to remove environmental and operational effects on the identified structural dynamic char-acteristics to assess the progression of the bridge damage. Finally, a joint analy-sis of the results obtained by both methods is established.The study demonstrates that, using statistical analysis tools, it is possible to de-tect the changes in the dynamic characteristics, caused by the structural damage. The results obtained from the ambient vibration tests were also confirmed by geodetic survey.
Year: 2023
Number Pages:
10p..
Author(s): Xu, Min; Oliveira Santos, L.
: Lecture Notes in Civil Engineering
Editor: Springer
Keywords: Multiple Linear Regression; Internal swelling reactions in concrete; Environmental con-ditions; Dynamic characterization; Damage evaluation
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A Monitorização Estrutural no Apoio à Decisão
Na sequência da deteção, por técnicos do Instituto de Soldadura e Qualidade (ISQ), de fendas junto às aberturas existentes nas extremidades das chapas de ligação dos dois perfis
Year: 2022
Number Pages:
30.
Author(s): Silveira, A. P. C. da
Editor: JPEE
Keywords: fendilhação; Variações de tensão; Ponte suspensa
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Avaliação das condições de exploração da Ponte de São Gonçalo em Amarante
A presente comunicação refere-se à avaliação das condições de exploração da Ponte de São Gonçalo em Amarante. O estudo efetuado incluiu diversas fases, tendo-se iniciado pela inspeção visual da ponte e o seu ensaio dinâmico de vibração ambiente. Seguiu-se a definição de um modelo numérico calibrado com base nos resultados obtidos, que foi utilizado para avaliação das condições de exploração da Ponte de São Gonçalo, considerando os cenários de carregamento considerados pertinentes.
Year: 2022
Number Pages:
15p.
Author(s): Xu, Min; Leitão, N. S.; Pipa, M.
Editor: JPEE
Keywords: Avaliação das condições de exploração; Caracterização dinâmica; Modelo de elementos finitos; Ponte de alvenaria de pedra
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MONITORIZAÇÃO ESTRUTURAL DA PONTE DO FREIXO
A presente comunicação descreve os resultados obtidos com o sistema de monitorização da integridade estrutural instalado na Ponte do Freixo, sobre o rio Douro. Trata-se de uma estrutura de betão armado pré-esforçado, composta por dois tabuleiros geminados. Estes tabuleiros têm uma extensão total de 705 m e são constituídos por uma viga em caixão unicelular de 8 tramos, de secção variável em altura.Os dados obtidos a partir dos sensores instalados possibilitaram efetuar uma avaliação da integridade estrutural ao longo do tempo, tirando-se partido da semelhança existente entre os dois tabuleiros da ponte para comparação de resultados. A monitorização desta obra compreende a identificação das características dinâmicas da estrutura.
Year: 2022
Number Pages:
12.
Author(s): Coelho, T.; Silveira, A. P. C. da; Xu, Min; Freire, L.
Editor: JPEE
Keywords: Pontes, Monitorização Estrutural, Comportamento Dinâmico
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Next-generation of Monitoring Systems towards Infrastructure Resilience
Resilience has become an increasingly important concept in our society. More precisely, it is a concept that applies to many aspects related to human life quality, from ecology and environment to societal and organizational structures as well as from infrastructure and built environment to economy.In this context, this work aims to introduce a concept on Structural Health Monitoring to enhance the resilience of infrastructure. Firstly, how monitoring may offer useful information to the pre-event measures (pro-active monitoring) and the post-event measures (reactive monitoring) is introduced. Then, the Performance Indicators (PI) that may significantly benefit from monitoring data, i.e. better quantification, will be identified, including policy indicators, technical-specific indicators, and economic and social indicators. Finally, and towards the desired better quantification, both current monitoring techniques and future trends, by benefiting from Industry 4.0, will be addressed.
Year: 2022
Number Pages:
8p.
Author(s): Sousa, H. M.; Oliveira Santos, L.; Makhoul, N.
Editor: ICONHIC
Keywords: Industry 4.0; Infrastructure; Monitoring; Resilience
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Novel trends on the assessment and management of maritime infrastructures: outcomes from GIIP project
Climatic conditions, load, fatigue, aging and other factors causes a de-terioration in civil infrastructures. As a consequence, repair and maintenance work actions are needed, being the former considered as more expensive than the latter ones. Indeed, an accurate method for measuring corrosion is a fundamental prerequisite for the detection of damaged areas and for planning an effective re-pairing of concrete maritime structures. In this article a comparation between two surrogate models, Markov Chains and Neuronal Networks, is presented and ap-plied to predict the results of corrosion sensors of an infrastructure data set. The proposed methodology benefits from current monitoring practice and have the objective to develop a modular decision support system for the integrated asset management, taking into account operational, economic and environmental cri-teria. The results could contribute to the possibility of adapting these degradation models to aggressive environments and repaired structures, thus generating ac-curate maintenance strategies, and reducing costs. This methodology is part of the ongoing study
Year: 2022
Number Pages:
8p.
Author(s): Rincon, L.; Matos, J.; Pereira, E. V.; Marcelino, J.; Oliveira Santos, L.; Moscoso, Y.; Bastidas-Arteaga, E.
Editor: WCSCM
Keywords: Maritime infrastructures; Corrosion; Monitoring practice; Markov chains; Neuronal networks; Maintenance actions
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Prediction of the structural effects of expansive reactions on a concrete structure in a marine environment
The high potential of the residual expansion due to Delayed Ettringite Formation (DEF) identified in thediagnostic tests performed to a concrete quay wall motivated the study of its structural effects.The structural analysis performed considers the earth and water pressure on the wall, the environmentalthermal variations and the time-dependent behaviour of creep and swelling due to DEF. For thispurpose, a section of the wall was modelled by three-dimensional finite elements, including thereinforcement steel bars through bar elements. The calculation of free swelling action took into accountthe laboratory results obtained as well as the annual thermal variations of the environmental nature.The main aim of this work is to present the modelling of this structure in order to understand and predictthe structural performance in the next years, providing relevant information for the adoption of preventivemeasures.
Year: 2022
Number Pages:
10p.
Author(s): Xu, Min; Folgado Santos, C.; Piteira Gomes, J.; Custódio, J.; Oliveira Santos, L.
Editor: ICAAR
Keywords: seaport; delayed ettringite formation (DEF); concrete; structural effects; structural analysis
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Sistema de Monitorização Estrutural da Ponte Edgar Cardoso
Por solicitação da Infraestruturas de Portugal, SA (IP), foi instalado, pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), um sistema de monitorização na Ponte Edgar Cardoso, sobre o rio Mondego, na Figueira da Foz, com a finalidade de detetar eventuais anomalias nos tirantes, até ao início da empreitada de substituição do sistema de atirantamento.Este sistema de monitorização constitui, conjuntamente com a monitorização topográfica realizada pela IP e com os ensaios de medição da força nos tirantes realizados pelo ViBest, um meio complementar às inspeções realizadas pelo LNEC. Deste modo, procura-se garantir que a exploração da ponte se faz com os necessários níveis de segurança.Nesse contexto, na presente comunicação, após uma breve apresentação da obra de arte, descreve-se o sistema de monitorização estrutural instalado, referindo-se os aspetos considerados mais relevantes dos diversos elementos constituintes. Descrevem-se, também, os efeitos estruturais decorrentes da perda de rigidez dos tirantes, para além de se apresentarem exemplos do tipo de informação obtidos com este sistema de monitorização.
Year: 2022
Number Pages:
16.
Author(s): Silveira, A. P. C. da; Coelho, T.; Póvoa, A.; Melrinho, A.
Editor: JPEE
Keywords: Segurança estrutural; Ponte de tirantes; Monitorização estrutural
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Ação do vento e ação sísmica para situações de projeto transitórias
Durante os trabalhos de construção de estruturas novas ou de reabilitação de estruturas existentes, pode suceder que a estrutura fique temporariamente vulnerável à ação do vento ou à ação sísmica, exigindo uma verificação da segurança para essa situação específica. No entanto, tratando-se de uma situação de projeto transitória, com duração relativamente pequena em comparação com o período de vida útil de projeto, faz sentido usar nessa verificação um valor característico da ação inferior ao que se usa numa situação de projeto persistente, pois a estrutura ficará exposta a essas ações durante um período limitado de tempo.Os eurocódigos contêm disposições que permitem ajustar a ação do vento e a ação sísmica em função da duração da situação de projeto transitória. Essas disposições encontram-se dispersas em várias partes dos eurocódigos, o que não facilita a sua utilização. Assim, propõe-se nesta comunicação reunir e analisar essas disposições no seu conjunto.Serão discutidas, em particular, duas questões importantes: (1) como determinar o período de retorno das ações variáveis (vento e sismo) em função da duração da situação de projeto transitória e (2) como quantificar os valores característicos dessas ações em função do período de retorno.
Year: 2021
Number Pages:
1151-1159.
Author(s): Jacinto, L. A. do C.; Oliveira Santos, L.
Editor: GPBE
Keywords: Situação de projeto transitória; Período de retorno; Ação sísmica; Ação do vento
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Avaliação do efeito da nova legislação sísmica brasileira na segurança de pontes de existentes
A necessidade de reabilitação de uma ponte pode advir da perda de sua capacidade resistente por sua deterioração ao longo do tempo, pela ocorrência de um acidente ou por uma alteração de requisito normativo, como o aumento da tonelagem permitida para o trânsito de veículos pesados na ponte.A revisão da Norma Brasileira NBR 7187, que estabelece novos requisitos relativamente à resistência sísmica de pontes de betão armado e pré-esforçado, suscita dúvidas sobre a satisfação destes novos requisitos por parte das numerosas obras de arte existentes, projetadas numa conjuntura em que não havia requisitos de resistência sísmica. Algumas ferramentas de verificação da segurança baseadas em métodos probabilísticos têm sido desenvolvidas e, têm como objetivo desenvolver, nos métodos determinísticos, processos mais compatíveis com situações reais de colapso das estruturas, como a abordagem por Segurança Global. Neste contexto propõe-se uma metodologia para a verificação da segurança das obras de arte existentes. Apresenta-se uma proposta de abordagem probabilística que combina o Método da Segurança Global e uma atualização Bayesiana da resistência do betão com uma avaliação da probabilidade de falha em cada etapa da análise, associando índices de fiabilidade e coeficientes de segurança global. São considerados os efeitos da nova ação sísmica, obtidos através de um modelo de análise tridimensional e com verificação da segurança através do método dos coeficientes parciais. A metodologia é aplicada a uma ponte construída em 2018, situada no Nordeste brasileiro, projetada antes de promulgação de normalização sísmica brasileira específica para pontes.
Year: 2021
Number Pages:
1351-1361.
Author(s): Interlandi, C.; Oliveira Santos, L.
Editor: GPBE
Keywords: Teoria da Fiabilidade; Segurança Global; Normalização; Abordagem Bayesiana
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Tese de Doutoramento
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Retracção do betão em pontes
A retracção tem uma importância significativa na concepção, dimensionamento, processoconstrutivo e comportamento em serviço de grandes estruturas de betão. No entanto, não estãoainda completamente esclarecidos os mecanismos básicos a ela inerentes e o modo comointeragem entre si, além de que os modelos de previsão não consideram de forma adequada ainfluência dos factores que a determinam.Os objectivos desta dissertação prendem-se com o estudo da retracção do betão e suasconsequências estruturais em pontes, aprofundando e desenvolvendo trabalhos anteriormenteefectuados neste domínio.Neste sentido, foi planeada uma extensa campanha de ensaios em provetes tendo em vista, aavaliação da influência da espessura das peças, a quantificação da retracção diferencial que seprocessa na espessura das peças, a avaliação da influência de diferentes condições ambientais,para além da aferição da metodologia experimental utilizada pelo Núcleo do Observação deEstruturas do LNEC.Foi também realizado um conjunto de ensaios com vista a obter um melhor esclarecimento darelação entre a retracção de provetes de betão colocados em obra e a retracção que ocorre nassecções dos tabuleiros em caixão de pontes. Para tal, foram executados e instrumentadospainéis de parede de betão que foram mantidos em condições ambientais semelhantes às dasalmas de um tabuleiro em caixão, isto é, uma das faces sujeita a ambiente interior e a outra aambiente exterior e, simultaneamente, foi também avaliada a retracção do mesmo betão emprovetes colocados nesses diferentes ambientes. Com a informação obtida foi possível, por umlado, avaliar a retracção das peças sujeitas a diferentes ambientes em duas superfícies opostase, por outro lado, esclarecer qual a relação entre a retracção medida em provetes de betão e aretracção que ocorre nos elementos estruturais cujas faces opostas estão sujeitas a essesdiferentes ambientes.Com base nos resultados obtidos nos ensaios realizados, foi proposta uma metodologia para amodelação do comportamento estrutural de pontes que considera a não uniformidade daretracção do betão na secção transversal do tabuleiro. Essa metodologia, que consiste naconsideração integrada de um modelo longitudinal global da estrutura e de modelos locais dasaduelas, tirando partido da informação experimental disponível sobre a retracção, foi aplicada àspontes S. João e Miguel Torga, cujo comportamento estrutural é observado pelo LNEC.Por último, apresentam-se as principais conclusões do trabalho e formulam-se algumasperspectivas sobre o seu desenvolvimento futuro.
Year: 2007
Author(s): Santos, T.
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Relatório Científico
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Relatório de atividades do Núcleo de Observação de Estruturas no ano de 2023
O presente documento visa apresentar de forma sucinta as atividades desenvolvidas pelo Núcleo deObservação de Estruturas do Departamento de Estruturas durante o ano de 2023. A atividade desenvolvida está apresentada de acordo com as vertentes habitualmente consideradas no LNEC, isto é, i) Investigação e Inovação; ii) Estudos e pareceres; iii) Outras atividades científicas e técnicas. Este relatório inclui também uma caracterização dos recursos humanos afetos ao núcleo, bem como da faturação externa obtida.
Year: 2024
Author(s): Oliveira Santos, L.
Keywords: Núcleo de Observação de Estruturas; Relatório de atividade
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Software DT500COM - Controlo dos Geologgers da Série DT500, da Datataker
Neste relatório apresenta-se o software desenvolvido para controlo das subunidades de aquisição Geologger série 500, da Datataker. Para além de se fornecerem indicações para trabalhar com o software referido, é feita uma apresentação do projeto desenvolvido na linguagem de programação C#.
Year: 2016
Author(s): Silveira, A. P. C. da; Barateiro, J.
Keywords: C#; Data logger; Porta série
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OPÇÕES E PARÂMETROS ADOPTADOS NO ANEXO NACIONAL DA EN-1991-1-5
Em 1975 a Comunidade Económica Europeia adoptou um programa de acção tendente aharmonizar as especificações técnicas e a eliminar entraves técnicos, na área daconstrução.Neste sentido foram criadas regras técnicas para o projecto de estruturas, que numaprimeira fase coexistiriam com as regras preconizadas na regulamentação nacional, masque posteriormente as deveriam substituir.Deste modo encontra-se em fase final de desenvolvimento um conjunto de EurocódigosEstruturais, dos quais faz parte o Eurocódigo 1
Year: 2008
Number Pages:
40pp.
Author(s): Silveira, A. P. C. da
Keywords: Parâmetros adoptados; Opções; En-1991-1-5; No anexo nacional
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Materiais metálicos. Arames. Ensaio de dobragem alternada. Projecto de revisão da NP 851 (1971)
O presente trabalho apresenta um projecto de revisão da Norma Portuguesa NP 851 (1971)
Year: 1991
Author(s): Baptista, A. M.
Keywords: Normalização; Ensaio de Dobragem Alternada; Arames; Materiais metálicos
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Materiais metálicos. Ensaio de dureza. Ensaio Vickers. 1ª Parte: HV5 a HV100. Projecto de Norma Portuguesa.
O presente trabalho apresenta um projecto de Norma Portuguesa relativo ao ensaio de dureza Vickers (HV5 a HV100) de materiais metálicos, e insere-se numa série de estudos programados pelo autor, enquanto coordenador da normalização nacional no domínio dos ensaios mecânicos, físicos e não-destrutivos de materiais metálicos, a fim de actualizar as Normas Portuguesas existentes neste domínio.O texto apresentado consiste na versão final de uma proposta redigida pelo autor, na sequência dos estudos efectuados ao nível da Comissão Técnica de Normalização competente.
Year: 1990
Author(s): Baptista, A. M.
Keywords: Normalização; Ensaio Vickers; Ensaio de dureza; Materiais metálicos
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