Modelagem Estrutural de Dolfins de Atracação de Navios Através da Análise Modal Operacional

Abstract

A Análise Modal Operacional é uma investigação estrutural não-destrutiva baseada apenas nas ações de operação (ou naturais) como fonte de excitação. A vantagem dessa metodologia é a possibilidade de conduzir as medições de vibração da estrutura sem paralização de sua funcionalidade. Considerando as acelerações registradas ao longo do tempo, adotou-se uma técnica de processamento de sinais no domínio da frequência para a obtenção dos parâmetros modais da estrutura: frequências naturais, modos de vibração e taxas de amortecimento. Os acelerômetros foram instalados de maneira a captar os principais modos de vibração dos dolfins de um píer onde são atracados navios de até 450.000 toneladas. Cada dolfim é composto de um conjunto de estacas com um bloco de coroamento em concreto armado. A partir da comparação entre parâmetros modais reais medidos e numéricos, obtidos a partir de um modelo baseado no método dos elementos finitos e dados do projeto estrutural, foi possível efetuar a calibração de modelos numéricos dos dolfins a partir da adaptação do modelo numérico aos valores obtidos em campo. O resultado do experimento foi a caracterização numérica da estrutura, bem como uma análise estrutural dos resultados visando a comparação dos níveis de danos existentes em cada estrutura. O dolfim que recebe o impacto de navios apresentou uma redução de quase 10% de sua rigidez original e a análise indicou que o dolfim de amarração apresenta sérios danos em suas estacas.