Amortecedor tipo pêndulo invertido para controle de vibrações em edifícios altos

Abstract

O progresso constante de técnicas construtivas e materiais de construção civil, juntamente com o avanço tecnológico, especialmente no campo das simulações computacionais, permitiu o projeto e construção de estruturas cada vez mais altas e esbeltas. Estas estruturas apresentam alta flexibilidade e, portanto, são vulneráveis a ações de cargas dinâmicas, como terremotos, ventos e até ocupação por usuários humanos ou máquinas. Devido a essa flexibilidade, essas estruturas geralmente sofrem de vibração excessiva, o que pode causar desconforto aos usuários ou comprometer a segurança do edifício. Um sistema de controle passivo pode ser definido como um ou mais dispositivos que absorvem uma parcela da energia cinética transmitida por cargas externas. Um destes dispositivos é o Amortecedor de Massa Sintonizado (AMS), que promove a transferência de energia entre uma estrutura principal e uma massa auxiliar. Um dos AMS mais utilizados nas estruturas de edificações são os do tipo pêndulo convencional, mas estes ainda possuem alguns inconvenientes que poderiam ser reduzidos com a utilização de um AMS do tipo Pêndulo Invertido (AMSPI). Neste trabalho, um modelo reduzido simula experimentalmente o comportamento de um edifício alto com e sem um AMSPI acoplado, após ser analisado isoladamente através de um modelo teórico do tipo shear frame e um modelo numérico tridimensional em elementos finitos. É apresentado um protótipo de AMSPI construído sob um conjunto de parâmetros obtidos através de uma otimização via Algoritmo Genético.