Análise dinâmica e controle de vibrações em passarela da Octogonal - Brasília

Abstract

Com o passar dos anos houve uma evolução com relação às melhorias das propriedades dos materiais de construção, propiciando estruturas cada vez mais esbeltas e leves, um progresso do ponto de vista econômico e estético. Porém, isso resulta na utilização de elementos estruturais com baixa rigidez e sistemas com frequências naturais próximas às frequências de excitação vindas de cargas dinâmicas dos pedestres, que são ocasionadas pelos movimentos de caminhar ou de correr. Essas cargas possuem componentes de frequência menor ou próximas de 5 Hz. Em muitos casos é difícil evitar-se que as frequências mais baixas da passarela se encontrem nesse intervalo, pois isso exige aumento da rigidez da estrutura e respectivamente ter o aumento de massa, o que pode gerar gastos excessivos. A utilização de amortecedores na estrutura é uma alternativa para esses casos. Esse estudo visa avaliar o comportamento dinâmico de uma passarela de pedestre mista (aço-concreto) localizada em Brasília no Setor Octogonal, submetida a excitações dinâmicas com frequências próximas aos de movimentos humanos. Foi desenvolvido um modelo numérico computacional, via método de elementos finitos por meio do software ANSYS R13. O modelo numérico permitiu realizar uma avaliação dinâmica da passarela para verificação do conforto dos pedestres. Foram realizadas simulações no domínio do tempo com diferentes números de pedestres correndo sobre a passarela de forma sincronizada. Típicos de uma estrutura como esta mostrou que a passarela apresenta vibrações excessivas e que os limites de serviço indicados na literatura não são verificados em algumas situações analisadas. Confirmou-se a necessidade de inserir um sistema de controle estrutural na passarela. Então foi projetado dois sistemas de controle, o amortecedor de massa sintonizado que foi pré-dimensionado com os parâmetros de Den Hatog, o amortecedor viscofluído foi dimensionado foi através da tabela de Taylor. Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios relacionados às normas, já que ocorreram reduções nas amplitudes das vibrações da estrutura a níveis aceitáveis referentes com os limites de serviço consultados na literatura.