Ensaios de vibração forçada para a caracterização das propriedades dinâmicas de barragens de betão

Abstract

Ao longo dos últimos anos, têm sido desenvolvidos no LNEC técnicas para a realização de ensaios de vibração em barragens de betão inseridos em metodologias de determinação das propriedades dinâmicas destas obras. Inicialmente o objectivo destes ensaios era apenas contribuir para a avaliação da segurança das barragens de betão relativamente a acções sísmicas. Mais recentemente, estes ensaios são também encarados como ensaios de carga de realização fácil e económica. De facto, as frequências naturais de cada estrutura dependem das suas características, em particular, da sua deformabilidade, pelo que a realização deste tipo de ensaio, em épocas distintas da vida útil das obras, permite determinar a evolução no tempo da sua deformabilidade média e, eventualmente, detectar e quantificar a evolução de um processo de deterioração dos materiais. O ensaio de vibração forçada consiste na aplicação a uma estrutura de uma força com uma variação no tempo sinusoidal perfeitamente conhecida, materializada através de um vibrador de massa excêntrica. Esta acção provoca nas estruturas, em regra, um movimento vibratório forçado com a mesma frequência de variação no tempo da força aplicada (embora desfasada) e com amplitudes que, para além da intensidade da força, dependem da sua frequência de aplicação e das frequências naturais da estrutura. Tirando partido do facto de se verificar um significativo aumento da amplitude da resposta da estrutura quando a frequência da acção se encontra na vizinhança das frequências naturais da estrutura, a medição da resposta da estrutura sob a acção de uma força com uma variação sinusoidal no tempo, aplicada com diversas frequências, permite identificar as frequências naturais da estrutura (aquelas para as quais se verificarão os picos de amplitude), bem como o respectivo amortecimento.