Deteção de danos baseada em vibrações: Aplicação a uma barragem de betão

Abstract

Os sistemas de monitorização da condição estrutural baseados em vibrações têm sido implementados com sucesso em diversas estruturas de engenharia civil, como pontes, coberturas de estádios e geradores eólicos, fornecendo dados importantes sobre o seu comportamento dinâmico e permitindo o estabelecimento de metodologias de deteção de danos com base na evolução das propriedades modais. Aliando este conhecimento ao surgimento de sensores de baixo ruído e digitalizadores de alta resolução, surgiu a oportunidade de implementar sistemas de monitorização dinâmica contínua em barragens e assim validar a adequação destes sistemas à monitorização deste tipo de estruturas, com o objetivo de detetar danos. A deteção de um comportamento estrutural anormal, que pode indicar a ocorrência de dano, pode ser baseada em diagramas de controlo e está associada a alterações nos valores dos parâmetros modais que, não sendo explicadas por outros fenómenos físicos, sugerem uma alteração na rigidez da estrutura. Para testar estas ferramentas estatísticas, os parâmetros modais obtidos a partir de séries temporais medidas diretamente na estrutura podem ser alterados com danos simulados numericamente. Neste contexto, a capacidade de diagramas de controlo para identificar o surgimento de comportamentos estruturais anormais em barragens é estudada neste trabalho usando dados obtidos a partir da monitorização dinâmica contínua da barragem do Baixo Sabor, uma barragem de betão de um aproveitamento hidroelétrico que começou a operar no final de 2015. Não sendo expectável detetar danos numa estrutura tão recente, um conjunto de cenários de danos plausíveis foi simulado usando um modelo numérico, tendo a influência nas propriedades dinâmicas da barragem sido usada para contaminar os valores das frequências naturais obtidas da monitorização contínua.