Controle de vibrações de estruturas utilizando amortecedores de vibração por atrito

Abstract

Edifícios altos e estruturas são propensos a experimentar efeitos dinâmicos induzidos pelo vento, ação sísmica e outras fontes de vibração. Pontes, estádios, e outras estruturas sujeitas à ação de cargas móveis ou sísmicas também podem apresentar resposta dinâmica que comprometa à confiabilidade das mesmas. Entre as variadas opções de amortecedores passivos, destacam-se como boa opção aqueles que operam por atrito entre dois corpos sólidos, devido à sua simplicidade e grande poder de dissipação de energia, com baixo custo. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de um programa numérico-computacional para a determinação da resposta dinâmica de estruturas com a implementação do sistema de controle de vibrações através de amortecedores por atrito. Além da determinação completa da resposta do sistema em termos de deslocamentos, velocidades e acelerações, antes e após a instalação dos amortecedores, a rotina elaborada também permite a análise de modos de vibração e frequências naturais do sistema em estudo. Espera-se que, através deste programa desenvolvido, a resposta dinâmica de estruturas submetidas a eventos sísmicos seja reduzida para um nível aceitável, determinando parâmetros específicos para o sistema de amortecimento por atrito.

Tall buildings and structures are likely to experience dynamic effects induced by wind, seismic action and other sources of vibration. Bridges, stadiums, and other structures subjected to the action of moving or seismic loads can also present dynamic response that compromises the reliability of the same. Among the many options for passive dampers, stand out as a good option to those that operate by friction between two solid bodies due to its simplicity and great power of energy dissipation at low cost. This work involves the development of a computer-numerical program for determining the dynamic response of structures with implementation of the control system via friction dampers. In addition to the complete determination of the system response in terms of displacements, velocities and accelerations, before and after the installation of dampers, the designed routine also allows analysis of vibration modes and natural frequencies of the system under study. It is expected that through this developed program, the dynamic response of structures subjected to seismic events is reduced to an acceptable level, determining specific parameters for the friction damping system.