Contribuição ao estudo do isolamento de vibrações em estruturas submetidas a excitações sísmicas

Abstract

Os terremotos, um dos mais perigosos e imprevisíveis fenômenos da natureza, consistem numa das maiores ameaças naturais à vida neste planeta, sendo responsáveis pela destruição de inúmeras cidades e povoados em quase todos os continentes. Os danos provocados por terremotos têm consequências tanto de ordem social quanto econômica, onde a perda de vidas humanas e o colapso de estruturas essenciais à economia de uma nação levam a prejuízos incalculáveis. Uma forma de solucionar ou pelo menos minimizar os problemas estruturais ocasionados por vibrações sísmicas excessivas, é através da utilização de controladores de vibração, que dissipam a energia transmitida à estrutura, ou isoladores de base, que têm por função desacoplar o movimento entre o terreno e a base da estrutura. No presente trabalho são mostrados os principais mecanismos controladores de vibração e isoladores de base existentes no mundo, ressaltando as vantagens e desvantagens da utilização de cada um deles. São desenvolvidos modelos analíticos de estruturas (osciladores com um grau de liberdade e um pórtico plano), bem como de alguns mecanismos de isolamento de base, através do método dos elementos finitos, submetendo o sistema a excitações de natureza sísmica, geradas com auxílio de acelerogramas artificiais. A ferramenta computacional utilizada é o programa ANSYS 5.0. Através das análises das respostas das estruturas com base rígida e, posteriormente, isoladas, observa-se a importância da utilização de mecanismos de isolamento na base das estruturas, como forma de reduzir as vibrações provenientes de sismos.