CALIBRAÇÃO DOS COEFICIENTES PARCIAIS DE SEGURANÇA DE PONTES RODOVIÁRIAS NO BRASIL

Abstract

Este estudo concentra-se na calibração dos fatores de segurança parciais associados às cargas sobre vigas de pontes rodoviárias construídas em concreto armado e concreto protendido, relacionados ao estado limite último de flexão. A motivação para esta pesquisa decorre do aumento do tráfego de veículos pesados nas rodovias brasileiras e da crescente aplicação da teoria da confiabilidade em diversos domínios da engenharia em todo o mundo. O estudo envolve o projeto de dezoito vigas de concreto protendido e nove vigas de concreto armado, com variações no comprimento do vão, resistência à compressão do concreto e tensão de ruptura do aço protendido. Um modelo computacional é desenvolvido para avaliar a capacidade de resistência das vigas no estado limite último. A validação deste modelo é realizada comparando os resultados computacionais com dados experimentais de quarenta e uma vigas de concreto protendido e vinte e três vigas de concreto armado documentados na literatura científica. O índice de confiabilidade, β, é determinado utilizando o Método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM), reconhecido por sua velocidade e eficiência. A Otimização por Enxame de Partículas (PSO) é empregada para resolver um problema de otimização de projeto baseado em confiabilidade (RBDO) para obter o conjunto de fatores de segurança parciais. Através deste processo de calibração, os coeficientes de segurança parcial das cargas foram determinados, onde acarretou na padronização dos índices de confiabilidade dentro dos pontos de projeto considerados e o alinhamento com índices alvo predefinidos. Esta pesquisa contribui para a melhoria da compreensão e aplicação de técnicas de otimização de projeto baseadas em confiabilidade na construção de pontes rodoviárias, garantindo a segurança estrutural em meio às crescentes demandas de tráfego.