Determinação de parâmetros de deformação com GPS

1. Determinação de parâmetros de deformação com GPS João Carlos Chaves VI Seminário Anual do GEGE

2. Sumário • Estrutura • Motivos para controlar uma estrutura • Parâmetros a serem estimados • Deformação: análise e modelos • Métodos de monitoração • GPS em barragens VI Seminário Anual do GEGE

3. Estrutura • O conjunto das partes de uma construção que se destina a resistir a cargas. • Corpo ou conjunto de corpos adequado a resistir a solicitações (LNEC/ABCP). • Malha de vértices conectados entre si por observações. VI Seminário Anual do GEGE

4. Corpo ou estrutura VI Seminário Anual do GEGE

5. Estrutura ou rede geodésica Corpo deformável Corpo deformável Rede relativa de monitoração Rede absoluta (referência) Descontinuidade Ponto objeto Ponto de referência VI Seminário Anual do GEGE

6. Motivos para controlar uma estrutura • Segurança pessoal • Econômico • Ambiental • Legal VI Seminário Anual do GEGE

7. Parâmetros a serem estimados • Deslocamento • Deformação • Tensão • Temperatura • Vento • Etc. VI Seminário Anual do GEGE

8. Deformação • Resultado de um processo • Mudança geométrica • Análise dinâmica • Esforços  Sólido = Deformações  Sistema dinâmico VI Seminário Anual do GEGE

9. Problema Direto Dados: - quantidades de entrada - função transferência Determinar: - quantidades de saída Problema Inverso Dados: - quantidades de saída - função transferência Determinar: - quantidades de entrada Problemas em Sistema Dinâmico VI Seminário Anual do GEGE

10. Problema de Identificação Dados: quantidades de entrada quantidades de saída Determinar: - função transferência Problemas em Sistema Dinâmico VI Seminário Anual do GEGE

11. Análise de Deformação • Sinal/quantidade de entrada (ação)  forças (internas e externas) ou cargas (pressão hidrostática, temperatura) • Processo de transferência/transmissão (modelo)  modelos que relacionam os sinais de entrada e de saída • Sinal/quantidade de saída (reação)  deformações (movimento do corpo rígido, strain) VI Seminário Anual do GEGE

12. Análise de Deformação • Convencional • Modelo de congruência • Modelo cinemático • Avançada • Modelo estático • Modelo dinâmico VI Seminário Anual do GEGE

13. Análise avançada de deformação • Os modelos avançados consideram: • Mudança da geometria de um objeto no espaço e no tempo • Fatores que causam deformação (forças internas e externas, cargas, ...) • Propriedades físicas do objeto (coeficientes de extensão, constantes materiais, ...) • Ação + Modelo = Reação  Sistema Dinâmico VI Seminário Anual do GEGE

14. Modelos descritivo Modelos causa-resposta Congruência Cinemático Estático Dinâmico Tempo Não Sim Sim Não Não Esforços Não Sim Sim Modelos de deformação VI Seminário Anual do GEGE

15. Métodos de monitoração • Geodésicos • Convencional • Moderno • Fotogramétrico VI Seminário Anual do GEGE

16. Geodésico convencional VI Seminário Anual do GEGE

17. Geodésico moderno VI Seminário Anual do GEGE

18. Fotogramétrico VI Seminário Anual do GEGE

19. Segurança de barragens • Guia básico de segurança de barragens do Comitê Brasileiro de Barragens (CBDB) • Manual do Ministério da Integração Nacional (MI) VI Seminário Anual do GEGE

20. Conseqüência de Ruptura Perdas de Vidas Econômico, Social e Danos Ambientais Muito Alta Significativa Dano excessivo (a) Alta Alguma Dano substancial Baixa Nenhuma Dano moderado Muito Baixa Nenhuma Dano mínimo CLASSIFICAÇÃO DA CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA DE BARRAGENS POTENCIAL CONSEQUÊNCIA INCREMENTAL DA RUPTURA (a) (a)- Os critérios de classificação de categorias de danos econômicos e ambientais devem ser baseados nas conseqüências das perdas em relação a região afetada. Fonte: Ministério da Integração Nacional VI Seminário Anual do GEGE

21. CONSEQUÊNCIA DE RUPTURA PERÍODO ENTRE REAVALIAÇÕES Muito Alta 5 anos Alta 7 anos Baixa 10 anos Muito Baixa 10 anos FREQUÊNCIA DE REAVALIAÇÕES DA SEGURANÇA DE BARRAGENS Fonte: Ministério da Integração Nacional VI Seminário Anual do GEGE

22. Rompimento de Barragem 1928 St. Francis, Los Angeles, Califórnia Antes: Depois: VI Seminário Anual do GEGE

23. GPS na barragem de Pacoima http://pasadena.wr.usgs.gov/scign/group/pacoima_dam/dam.html VI Seminário Anual do GEGE

24. VI Seminário Anual do GEGE

25. VI Seminário Anual do GEGE

26. Série temporal VI Seminário Anual do GEGE

27. Deslocamento E-W Nível d’água Temperatura do ar VI Seminário Anual do GEGE

28. UHE de Ilha Solteira VI Seminário Anual do GEGE

29. UHE de Ilha Solteira Disposição dos Marcos VI Seminário Anual do GEGE

30. Antena do receptor GPS no marco superficial Antena do receptor GPS no marco básico VI Seminário Anual do GEGE

31. Sistemas: geodésico local e do eixo da barragem VI Seminário Anual do GEGE

32. UHE de Três Irmãos VI Seminário Anual do GEGE

33. Blocos VI Seminário Anual do GEGE

34. Instrumentação VI Seminário Anual do GEGE

35. VI Seminário Anual do GEGE

36. Identificação de modelo com GPS VI Seminário Anual do GEGE

37. Comparação entre métodos VI Seminário Anual do GEGE

38. Referências bibliográficas • WELSCH, Walter M.; HEUNECKE, Otto. Models and terminology for the analysis of geodetic monitoring observations. 10th FIG International Sympotium on Deformation Measurements, Orange, California, 2001, p.390-410. VI Seminário Anual do GEGE