Desenvolvimento de metodologia sistemática para a avaliação do estado das pontes existentes no Brasil

Abstract

Contribuye con la mejora en la práctica actual para evaluar el estado de una red de puentes de concreto estructural, utilizando para ello una metodología sistemática que vincula procedimientos y un modelo de predicción del deterioro, considerando las particularidades que afectan a los puentes de una región. Esta investigación busca contribuir con el desarrollo de un sistema básico para la evaluación del estado de puentes de concreto en Brasil. El trabajo inicia mostrando el estado del arte en la gestión de puentes, abordando las metodologías, la estructura organizativa y las técnicas de análisis para modelar el proceso de deterioro y optimizar las acciones de intervención. Se expone la situación actual del país en relación a la administración y control del estado de los puentes, dando mayor énfasis a la gestión implementada en las obras de las carreteras federales y del Estado de São Paulo. Posteriormente, se revisa la teoría para desarrollar un modelo de deterioro utilizando cadenas de Markov, incluyendo las técnicas para calibrar la matriz de Markov, definida por las probabilidades que tiene un elemento de cambiar o permanecer en un estado después de un intervalo fijo de tiempo. Con base en los temas previamente estudiados, se propone una metodología para sistematizar la evaluación de la condición de puentes federales de concreto, incluyendo un código computacional que integra procedimientos y técnicas matemáticas, así como se valida la metodología y algoritmo a través de un estudio de caso, usando datos de puentes de una carretera federal.

As entidades responsáveis pelas pontes e viadutos da rede rodoviária do Brasil, nas esferas federais, estaduais e municipais, ainda não têm desenvolvido ou adotado um sistema que avalie o estado de condição dessas obras e resulte em um processo simples, eficiente e dinâmico. Esse sistema necessita correlacionar e centralizar procedimentos de vistorias para construção de banco de dados e usar modelos matemáticos para prever a condição futura das obras, procurando atender limitações políticas e orçamentárias. Nesse contexto, o presente trabalho procura contribuir com o desenvolvimento de um sistema básico para a avaliação da condição de pontes federais de concreto no Brasil. Para tal fim, a pesquisa começou mostrando o Estado da Arte na gestão de pontes, abordando as metodologias, a estrutura organizacional, e as técnicas de análise para modelar e otimizar o processo de deterioração e as ações de intervenção, respectivamente. Foi estudada a situação atual do país em relação à administração e controle do estado das pontes nacionais, dando maior ênfase à gestão de obras nas rodovias federais e no Estado de São Paulo. Na sequência, foi revisada a teoria para desenvolver um modelo de deterioração usando Cadeias de Markov, que incluiu as técnicas para calibrar a matriz definida pelas probabilidades que tem um elemento de mudar ou permanecer em um estado após um intervalo fixo de tempo. Feito isso com base nos tópicos previamente estudados, foi proposta uma metodologia para sistematizar a avaliação de condição de pontes federais de concreto, incluindo um código computacional que integra os procedimentos e técnicas matemáticas, assim como valida a metodologia e o algoritmo usando-os para um caso de estudo com os dados de pontes fornecidos pela ANTT. Para finalizar, são apresentadas algumas conclusões e recomendações relacionadas à situação atual da gestão de pontes no Brasil, a metodologia proposta e o código computacional desenvolvido, além de algumas recomendações para futuros trabalhos.