dc.creator | Bueno, Lucas Dotto | |
dc.date.accessioned | 2020-01-21T12:28:15Z | |
dc.date.available | 2020-01-21T12:28:15Z | |
dc.date.issued | 2019-05-03 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/19395 | |
dc.description.abstract | The guarantee of ride quality conditions with safety and comfort is one of the main objectives during a road structure design. A road functional behavior is evaluated quantitatively by indexes that determine, among other parameters, the surface roughness. Thus, inserted in the current scenario of changes instituted in pavement design methodology in Brazil, the present study seeks to contribute to the roughness prediction, represented by the International Roughness Index (IRI), through the elaboration of functional models from national pavements. Through monitoring actions on sites located in Santa Maria/RS and Rio de Janeiro/RJ, it was aimed to evaluate the evolution of IRI, correlating this indicator with other parameters measured in the field. After verifying which independent variables adequately compose an empirical prediction model, the mechanistic methodology was connect to the work scope, by predicting the IRI evolution using the average damage, calculated computationally with AEMC (Multiple Layers Elastic Analysis) and the LVECD (Layered Viscoelastic Analysis for Critical Distresses) software. The procedure allowed the elaboration of mechanistic-empirical prediction equations, based on observed initial IRI, obtained just after pavement construction, pavement age and the computationally calculated average damage. The linear regression model was the most satisfactory pattern for roughness evolution, with coefficients of determination (R²) value of 0.78 and 0.79, respectively, for the models using average damage determined by AEMC and LVECD. A validation of these models were also attempted with other Brazilian National MEPDG project sites and compared with other literature prediction equations, resulting in significant coherence and practical applicability. Finally, an economic analysis was performed with HDM-4 (Highway Development and Management Tool) software, aiming to identify the roughness influence in road users’ operational costs. The results indicated that the maintenance of roughness within a limit (2.7m/km), in 10-year scenarios, can lead to an average economy of approximately R$82.000/km/year in the vehicles operational costs. In long-term scenarios (30 years), this average economy can reach R$2.768.000/km/year. Based on the results generated, it is possible to predict the structure performance in terms of IRI, in association with the asphalt mixture quality, transferring these interpretations to economic analyzes. | eng |
dc.description.sponsorship | Petrobras, Brasil | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Avaliação funcional | por |
dc.subject | Irregularidade longitudinal | por |
dc.subject | Perfilômetro inercial | por |
dc.subject | International Roughness Index | por |
dc.subject | Modelos de previsão de desempenho | por |
dc.subject | Functional evaluation | eng |
dc.subject | Roughness | eng |
dc.subject | Inertial profilometer | eng |
dc.subject | Performance prediction models | eng |
dc.title | Contribuição para a previsão empírico-mecanicista da irregularidade longitudinal e seus desdobramentos econômicos em pavimentos asfálticos | por |
dc.title.alternative | Roughness mechanistic-empirical contribution and its economical deployments in asphaltic pavements | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | A garantia das condições de trafegabilidade com segurança e conforto é um dos principais objetivos durante a concepção de uma estrutura viária. O comportamento funcional de uma rodovia é quantitativamente avaliado por meio de índices que determinam, entre outros parâmetros, a irregularidade longitudinal em sua superfície. Assim, inserido no cenário atual de mudanças instituídas na metodologia de dimensionamento de pavimentos no Brasil, o presente trabalho busca contribuir para a previsão da irregularidade, representada pelo International Roughness Index (IRI), mediante elaboração de modelos que descrevam o desempenho funcional dos pavimentos nacionais. Com ações de monitoramento efetuadas em segmentos experimentais localizados em Santa Maria/RS e no Rio de Janeiro/RJ, buscou-se avaliar a evolução do IRI, correlacionando este indicador com demais parâmetros medidos em campo. Após a verificação das variáveis independentes que compõem de forma adequada um modelo empírico de irregularidade, buscou-se atrelar a metodologia mecanicista ao escopo do trabalho, mediante previsão de evolução do IRI com uso dos danos médios acumulados, calculados computacionalmente com o auxílio da ferramenta AEMC (Análise Elástica de Múltiplas Camadas) e com o programa LVECD (Layered Viscoelastic Analysis for Critical Distresses). O procedimento possibilitou a elaboração de equações empírico-mecanicistas, com base no IRI inicial obtido após o final do processo construtivo, a idade do pavimento e o dano calculado computacionalmente. Os formatos lineares de evolução do indicador foram os mais satisfatórios, com ajustes representados pelos coeficientes de determinação (R²) de 0,78 e 0,79, respectivamente para os modelos utilizando os danos médios determinados com o auxílio do AEMC e com o LVECD. Os referidos modelos foram também validados com demais pistas da Rede de Tecnologia em Asfaltos e comparados com equações de previsão existentes na literatura, resultando em significativa coerência e aplicabilidade prática. Por fim, realizou-se uma análise econômica com o programa HDM-4 (Highway Development and Management Tool), visando identificar a influência do IRI nos custos operacionais de usuários de rodovias. Os resultados indicaram que a manutenção do IRI dentro de um limite previsto (2,7m/km), em cenários de 10 anos, pode acarretar em uma economia média aproximada de R$82.000/km/ano nos custos operacionais dos veículos utilizados pelos usuários de rodovias. Em cenários de longo prazo (30 anos), essa economia média pode chegar a aproximados R$2.768.000/km/ano. Entende-se assim que, com base nos resultados gerados, pode-se prever o desempenho da estrutura em termos de IRI, em associação com a qualidade da mistura asfáltica, transferindo estas interpretações para análises econômicas. | por |
dc.contributor.advisor1 | Pereira, Deividi da Silva | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9639329922610388 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Specht, Luciano Pivoto | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8038412953408618 | por |
dc.contributor.referee1 | Nascimento, Luis Alberto Herrmann do | |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4899301992358051 | por |
dc.contributor.referee2 | Fritzen, Marcos Antonio | |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/2940118122252245 | por |
dc.contributor.referee3 | Cervo, Tatiana Cureau | |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/8942097635550980 | por |
dc.contributor.referee4 | Baroni, Magnos | |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/4977419778481897 | por |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1290062149482053 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |