Otimização de amortecedores de massa sintonizados, múltiplos e interligados, para controle de vibrações em edifícios altos

Abstract

Com o advento de novas tecnologias e novos materiais o homem tem construído estruturas cada vez mais altas e flexíveis, porém mais vulneráveis às vibrações. Entre as várias técnicas desenvolvidas para evitar estas vibrações, está o controle passivo o qual subdivide-se em vários tipos de dispositivos. O amortecedor de massa sintonizado múltiplo (AMSM) é um deles. Este consiste em vários sistemas massamola- amortecedor sintonizados ao redor da freqüência do sistema principal. Neste trabalho se comparam as respostas de um edifício shear frame de vinte andares reduzido a um grau de liberdade por meio do método da superposição modal, tomando-se a contribuição do primeiro modo de vibração como a mais significativa. Inicialmente, verifica-se que os parâmetros sugeridos pela literatura para o AMSM não interligado (NI) não são adequados para o AMSM interligado (I). Portanto, realiza-se um estudo paramétrico, baseado no procedimento de busca numérica Min. Max. a fim de determinar parâmetros que conduzam a uma melhor eficiência do AMSM I para dois, três, quatro e cinco massas e apresentar as equações que governam este sistema de AMSM I. As equações do AMSM I são determinadas por meio de um ajuste de curvas, baseado no método dos mínimos quadrados, com o auxílio do programa estatístico SAS versão 9.1.3. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

With the advent of new technology and new materials the man has constructed higher and flexible structures, however, more vulnerable to vibrations. Among the several techniques to prevent these vibrations, appears the passive control which is subdivided in some types of devices. The multiple tuned mass damper (MTMD) is one of them. It consists in a mass-spring-damper system tuned around the main system frequency. In this work the behavior of a 20-floors shear frame building, reduced to a single degree-of-freedom system by the superposition method, is studied taking into account the first mode shape. Initially, it is verified that the parameters suggested by the references for the non-interconnected MTMD are not efficient for the interconnected MTMD. As a result, a parametric study is conducted based on a Min. Max. numerical searching procedure in order to determine parameters that improve the interconnected MTMD efficiency for two, three, four and five masses and showing the equations that govern the system. These interconnected MTMD equations are found with a curves adjustment based on the minimum squared method and by using the SAS statistical program, v. 9.1.3.