Análise comparativa entre métodos analítico e computacional aplicados ao projeto de pontes de concreto armado com duas longarinas

Abstract

As pontes são estruturas fundamentais para a infraestrutura de transporte, permitindo a transposição de obstáculos e garantindo a continuidade de vias. O projeto dessas estruturas na Engenharia Civil exige análise precisa de cargas, materiais e comportamento estrutural, combinando métodos tradicionais e ferramentas computacionais modernas. Apesar dos avanços tecnológicos, observa-se uma preocupação quanto à excessiva dependência de softwares sem a devida validação teórica, o que pode comprometer a segurança das estruturas. Diante disso, apresenta-se neste trabalho uma comparação do dimensionamento da armadura longitudinal de uma viga longarina de uma ponte em concreto armado utilizando um método analítico manual, que considera as vigas longarinas como independentes, e um software de análise estrutural baseado no Método dos Elementos Finitos, além de apresentar o comportamento de tensões e deformações nos elementos estruturais, visando avaliar as convergências ou diferenças entre os resultados e reforçar a importância do conhecimento teórico na interpretação crítica dos dados obtidos em análises. Para isso, foi elaborado um projeto de uma ponte modelo em concreto armado com duas vigas longarinas e realizou-se a análise manual e computacional de uma estrutura-tipo utilizando o software SCIA Engineer com método dos elementos finitos, cujos resultados evidenciaram divergências significativas entre os métodos, especialmente nos valores de esforços fletores e deformações, mostrando que o método analítico tende a superestimar os esforços enquanto o modelo numérico representa de forma mais realista o comportamento estrutural.

Bridges are fundamental structures in transportation infrastructure, enabling the crossing of obstacles and ensuring route continuity. The design of these structures in Civil Engineering requires precise analysis of loads, materials, and structural behavior, combining traditional methods with modern computational tools. Despite technological advances, there is concern regarding the excessive reliance on software without proper theoretical validation, which may compromise structural safety. In this context, this study presents a comparison of the longitudinal reinforcement design of a concrete bridge girder using a manual analytical method, which considers the girders as independent elements, and a structural analysis software based on the Finite Element Method, in addition to presenting the stress and deformation behavior of the structural elements in order to evaluate the convergences or discrepancies between the results and reinforce the importance of theoretical knowledge for the critical interpretation of data obtained in analyses. To this end, a model concrete bridge with two longitudinal girders was designed, and both manual and computational analyses were performed using SCIA Engineer with the finite element method, whose results revealed significant differences between the methods, particularly in bending moments and deformations, showing that the analytical approach tends to overestimate structural demands while the numerical model more realistically represents the actual structural behavior.