Aerodinâmica da Ponte sobre o Rio Corgo da Auto-Estrada Transmontana – Ensaio Dinâmico em Modelo Seccional

Research output: Book/ReportCommissioned report

Abstract

A ponte localiza-se a cerca de 2,5 km a Sul de Vila Real e faz parte do conjunto de Obras de Arte da Auto­‑Estrada Transmontana: sublanço Parada de Cunhos/Quintanilha. Este estudo foi encomendado pelo consórcio de empresas CAET XXI Construções A.C.E., adjudicatário da obra de construção. O projecto de exe­cução da ponte é da autoria da firma LCW Consult, Lda. Trata-se de um estudo experimental em túnel aerodinâmico, que se insere no âmbito das actividades de investigação e desenvolvimento tecnológico do Laboratório de Mecânica dos Fluidos e Termodinâmica Aplicada e foi realiza­do em colaboração com o Laboratório de Mecânica Estrutural. Ambos labo­ratórios pertencem ao Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial (DEMI) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa (FCT/UNL).
Os ensaios em túnel aerodinâmico de modelos seccionais de pontes sus­pensas constitui um meio expedito e económico de caracterização das pro­priedades aerodinâmicas da forma escolhida pelo projectista para a secção do tabuleiro. Realizam-se normalmente na fase de anteprojecto, com recurso a túneis de média dimensão. Visam: i) a determinação dos respectivos coeficientes de forma, Cf,x, Cf,z e Cm,y e da sua variação com o ângulo α de ataque do vento no plano vertical normal ao eixo do tabuleiro (α=0 significa vento horizontal; α<0 significa vento des­cendente e α>0 vento ascendente); ii) a verificação da sua estabilidade aero‑elástica, tendo em conta a possibilida­de de acoplamento do modo fundamental de flexão (translacção vertical, isto é, movimentos segundo a direcção z) com o de torção (rotação θ, em torno da direcção y), que se designa flutter clássico, ou as respostas daqueles modos em separado, por efeito de desprendimento turbilhonário periódico (vortex shedding) ou por galope (stall flutter). Para o efeito é simulada no túnel uma situação de escoamento uniforme (constância espacial da velocidade) e bidimensional (invariante com y) com velocidade regulável, actuando normalmente ao modelo, que representa um troço suficientemente longo do tabuleiro da ponte; iii) a medição das forças e amplitudes de eventuais movimentos oscilatórios, com vista à avaliação da sua importância, tendo em conta a probabilidade de ocorrência na natureza das velocidades a que se verificarão no protótipo e dos seus consequentes efeitos, quer do ponto de vista da segurança estrutural, quer do ponto de vista da segurança e conforto dos utentes. Tais objectivos obrigam à construção de um modelo rígido, suficiente­mente rigoroso na reprodução de alguns pormenores geométricos com signi­ficado aerodinâmico, apoiado numa suspensão elástica, exterior à câmara de experiências do túnel, que exiba os já referidos dois modos de vibração (flexão e torção), respeitando critérios de semelhança dinâmica. A montagem deve permitir medir as forças aerodinâmicas variáveis no tempo que represen­tam afinal a interacção do vento com o modelo, ou seja o fenómeno a estudar. Uma vez que o escoamento do ar no túnel aerodinâmico é uniforme, per­manente e muito pouco turbulento, os resultados obtidos correspondem, em princípio, a uma situação do lado da segurança. Estes objectivos nortearam o planeamento e execução do estudo realizado, que é em pormenor descrito no corpo do Relatório.
Original languageUnknown
PublisherUnknown Publisher
Publication statusPublished - 1 Jan 2010

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