Estudo comparativo entre métodos numéricos no domínio do tempo e da frequência para análise dinâmica de estruturas submetidas a eventos sísmicos artificiais

Abstract

O presente trabalho apresenta um estudo comparativo entre métodos para análise dinâmica de uma estrutura submetida a uma excitação sísmica definida pelo espectro de Kanai- Tajimi. Para essa análise, foram desenvolvidas rotinas computacionais por meio do software MATLAB. O primeiro método trata o problema no domínio do tempo, utilizando as equações de Newmark para solução numérica do problema. É utilizado o método proposto por Shinozuka para transformar o espectro sísmico para o domínio do tempo. O segundo método aborda o problema pelo domínio da frequência, utilizando a análise espectral para obtenção das respostas. Concluise que o método que trata o problema pelo domínio da frequência é mais preciso e mais eficiente, visto que o método definido no domínio do tempo possui um certo grau de aleatoriedade em suas respostas e um maior custo computacional.

This work presents a comparative study between methods for dynamic analysis of a structure subjected to seismic excitation defined by the Kanai-Tajimi spectrum. For this analysis, computational routines were developed using MATLAB software. The first method manages the problem in the time domain using Newmark equations for numerical solution of the problem. The method proposed by Shinozuka is used to transform the seismic spectrum to the time domain. The second method deals with the problem in the frequency domain using spectral analysis to obtain the responses. It is concluded that the method in the frequency domain is more accurate and more efficient, since the method defined in the time domain has a certain degree of randomness in its responses and a higher computational cost.