Expandindo usos BIM para caracterização do estado de fadiga em pontes metálicas ferroviárias

Abstract

Nos últimos anos, a necessidade de envolver a tecnologia digital nos processos de Gestão e Manutenção de Infraestruturas de Transporte (GMIT) tem sido crescente, tendo em conta que hoje em dia, o desenvolvimento de qualquer sector está intrinsecamente ligado ao atual ambiente tecnológico digital. Como forma de responder a esta necessidade, há uma tendência para expandir o âmbito de aplicação do Building Information Modelling (BIM), tradicionalmente usado para projetos de edifícios, redirecionando os respetivos Usos BIM para áreas como Gestão e Manutenção de Pontes. Uma das subcategorias que fazem parte do leque dos Usos BIM é a monitorização do ativo na sua fase operacional. Este trabalho usa essa base para desenvolver um modelo experimental que combina um Sistema de Análise de Fadiga (SAF) e um modelo BIM da ponte. Essas duas partes são ligadas a uma base de dados que possibilita a atualização contínua do modelo global, formando um Gémeo Digital (GD), capaz de caracterizar em qualquer instante a evolução de dano de fadiga em qualquer detalhe de ligação da ponte. O SAF é baseado num modelo de elementos finitos que é associado ao Método de Danos Lineares Acumulados (MDLA) para a determinação do dano por fadiga, ambos implementados em softwares comerciais, enquanto o modelo BIM é desenvolvido a partir de softwares e programas de código aberto, que permitem maior flexibilização quanto à manipulação de objetos BIM, quase necessário para infraestruturas como pontes, incluindo a utilização do padrão IFC mais evoluído (IFC4x3). A partir da base de dados, que contém parâmetros como condições de carga (tráfego ferroviário) e de geometria da ponte, o modelo global é continuamente atualizado para reavaliação da evolução do dano por fadiga, e mostra-se promissor para a gestão do ciclo de vida da ponte.