Aplicação da Geodésia na Monitoração de Estruturas I

Universidade de São Paulo Escola Politécnica Departamento de Engenharia de Transportes Aplicação da Geodésia na Monitoração de Estruturas I Prof a. Dr a. Ana Paula Camargo Larocca larocca.ana@usp.br 22 a 26 de outubro de 2012 Módulo 8

Exemplo de Integração de equipamentos clássicos com GPS Ponto de Controle ESTRUTURA SEM CARREGAMENTO EXTERNO ESTRUTURA CARREGADA Distância; Ângulo vertical; Ângulo horizontal 2

Coordenadas de um ponto por GPS Monitoramento com antena GPS vinculada diretamente à estrutura Posicionamento Estático (ex: viaduto Armênia) Posicionamento Cinemático (ex: Viaduto Rodovia Imigrantes) 3

Estação total robotizada Posicionamento Estático para verificação de estabilidade dos marcos construídos para posicionar as estações totais. Prisma omnidirecional ponto de controle, fixo em um sistema de coordenadas vinculado à estrutura (ex: monitoramento de deslocamentoponte estaiada da CPTM) Possibilidade de monitoramento estático ou dinâmico Referencial absoluto e estável Verificação de estabilidade por posicionamento estático Estação total robotizada Referencial relativo Monumentado Orientado por prisma em posição conhecida ou azimute de ré 4

Orientação (pontos fixos) Auto-nivelamento com precisão (depois de nivelamento preliminar) Colimação automática do prisma; Grande precisão angular e na leitura de distâncias. Estação Total r f j ESTAÇÃO TOTAL: SISTEMA DE COORDENADAS ESFÉRICAS 5

Exemplo de Integração de equipamentos clássicos com GPS 6

Monitoramento LEMBRETE!! A resposta da estrutura de uma ponte a um carregamento dinâmico não é a mesma que a de um carregamento estático. Estáticas: Peso próprio da estrutura Dinâmicas: Carregamento produzido pelo tráfego Carregamento devido ao vento

Monitoramento no Viaduto Armênia São Paulo (1997/1998) receptores GPS vinculados à estrutura deslocamentos verificados pelo vetor diferença de posição em relação ao P1 EPUSP trem-tipo de carga: 12 caminhõesbetoneira carregados de brita 8

Monitoramento no Viaduto Armênia São Paulo (1997/1998) (cont.) concreto protendido vão central: 38 m demais variando entre 30 a 36 m deslocamento: 1 a 4 mm com extensômetro defletômetros 9

Pilar EPUSP com Instrumento 10

Viaduto Armênia 11

Viaduto Armênia (cont.1) 12

Viaduto Armênia (cont.2) 13

Viaduto Armênia (cont.3) 14

Viaduto no km 55 da via imigrantes Antenas vinculadas à Estrutura Criados 3 marcos de referência (fixos) a partir do P1-EPUSP, para o monitoramento, próximos à estrutura Monitoramento de deslocamentos dinâmicos Investigação das causas dos deslocamentos observados 15

Viaduto no km 55 da via imigrantes (cont.1) Posição da Antena: centragem forçada acima de interferência da passagem dos veículos mais altos A estrutura de sustentação não poderia obstruir a pista; por esta razão está posicionada externamente ao tabuleiro do viaduto. 16

Viaduto no km 55 da via imigrantes (cont.2) Fixação dos engastes no lado de fora da estrutura e colocação da antena 17

Viaduto no km 55 da via imigrantes (cont.3) Engastamento de forma a minimizar movimento relativo da antena em relação à estrutura : tubo rígido, de grande espessura 18

Outros Exemplos de Monitoração pelo Mundo Nottingham (Inglaterra): deslocamento diferencial dinâmico 19

Outros Exemplos de Monitoração pelo Mundo (cont.1) Austrália: deslocamento de talude (experimento monitorado) 20

Outros Exemplos de Monitoração pelo Mundo (cont.2) Japão: deslocamento dinâmico topo dos pilões da ponte estaiada 21

Outros Exemplos de Monitoração pelo Mundo (cont.4) Monitoramento de deslizamento de encosta no Japão 22

Em função do rebaixamento da calha do rio Tietê, entendeuse como necessário fazer uma verificação das condições dos viadutos do chamado Cebolão. Para tanto, foram construídos dois pilares supostamente estáveis sobre o dique da comporta e colocados refletores no viaduto. Monitoração do Cebolão 23