Avaliação do comportamento e reforço da Ponte de Maçaínhas sob a ação do tráfego ferroviário

A presente dissertação tem como principal objetivo a avaliação do estado de conservação de uma ponte ferroviária metálica centenária para posteriormente se efetuar o reforço desta. O objeto de estudo foi a Ponte de Maçaínhas, uma ponte metálica treliçada que se situa na linha da Beira Baixa permitindo a ligação entre a Guarda e a Covilhã. Este trabalho envolveu um estudo profundo de vários conteúdos normativos relativos a ações em pontes ferroviárias e ações ambientais. Este estudo estende-se ainda ao campo das verificações regulamentares e critérios de segurança estrutural adequadas ao presente contexto. A operação de reforço começou numa rigorosa análise dos componentes estruturais da ponte, através do estudo de plantas e de um extenso registo fotográfico, para posteriormente se conceber um modelo numérico que traduzisse a situação real. Ao modelo concebido foram aplicadas as cargas regulamentares adequadas por forma a entender o comportamento que a ponte apresenta perante estas e se as suas secções transversais apresentam capacidade resistente suficiente. Caso estas não apresentem capacidade resistente suficiente teriam de ser intervencionadas. Concluído o processo de avaliação estrutural e de reforço, procedeu-se à verificação do comportamento da estrutura reforçada perante as ações de projeto. Com isto pretende-se avaliar se os esforços se distribuem da mesma maneira ou se a operação de reforço teve algum efeito na distribuição destes. Por último, para avaliar o comportamento da estrutura perante a passagem de tráfego real, realizaram-se análises dinâmicas que tiveram por base um grupo de veículos que habitualmente circulam na linha da Beira Baixa e um comboio de alta velocidade. Estas análises foram realizadas tanto para a situação pré reforço como pós reforço. Desta forma conseguiu-se fazer um paralelo entre ambas as condições e perceber se a operação de reforço foi bem-sucedida.This thesis aims to assess the condition of a century-old metal railway bridge and its strengthening. The study object was the Maçaínhas Bridge, a truss metal bridge that is located in the railway of Beira Baixa allowing the connection between Guarda and Covilhã. This paper involved a thorough study of various normative contents relating to actions in railway bridges and environmental actions. This study also extends to the field of regulatory verifications and structural safety criteria appropriate to this context. The reinforcement process began with a rigorous analysis of the structural components of the bridge, through the study of blueprints and an extensive photographic record, to develop a numeric model capable of recreate the real structure. To the conceived model were applied the appropriate regulatory loads in order to understand the behavior that the bridge presents towards these and if the belonging sections present enough bearing capacity. Those how didn’t present enough bearing capacity would be intervened. Once the structural and reinforcement procedure was completed, an evaluation it was carried out to understand the behavior of the reinforced bridge to the loads considered in the reinforcement procedure. This evaluation was intended to understand how the forces are distributed in the same way or if the reinforcement procedure changed their distribution. Finally, to evaluate the behavior of the structure towards the circulation of real traffic, there were conducted dynamic analyzes based on a group of vehicles that usually circulate in the railway of Beira Baixa and a high-speed train. These analyzes were performed for both the original and the reinforced condition. With this it was possible to draw a parallel between the two conditions and to realize if the strengthening operation was successful