Controle de Vibrações em edifícios altos utilizando amortecedor de massa sintonizado múltiplo (AMSM)

Abstract

O progresso das técnicas de análise e dimensionamento estruturais e o advento de novos materiais na construção civil tornaram possíveis estruturas cada vez mais flexíveis e esbeltas. Por outro lado, essas estruturas são muito mais vulneráveis a ocorrência de vibrações excessivas provocadas por carregamentos dinâmicos, as quais podem comprometer o conforto ambiental, como também, em casos extremos, a própria segurança estrutural. Uma alternativa encontrada para este problema e o controle passivo de vibrações. Dentre os vários tipos de mecanismos de controle passivo está o amortecedor de massa sintonizado múltiplo (AMSM), o qual consiste em vários dispositivos massa-mola-amortecedor com frequências distribuídas ao redor da frequência correspondente ao modo de vibração a ser controlado. O objetivo deste trabalho e avaliar a eficiência do AMSM na redução de vibrações em edifícios altos analisando-se a influência e os efeitos do numero total de massas e da interligação entre as mesmas em sua performance. Todo o estudo numérico realizado considera um shear frame de vinte andares reduzido a um G.L. através 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 (1) para diferentes números de massas. Os parâmetros assim obtidos são adimensionais. Verifica-se que o AMSM (NI) apresenta deslocamentos máximos dos amortecedores superiores ao do AMSM (I), portanto este necessita de um espaço menor para sua instalação, o que e uma importante questão pratica Finalmente, verifica-se a influência do número de massas na performance do AMSM. No caso do AMSM (NI), observa-se comportamento praticamente equivalente para a estrutura analisada, porém para o AMSM (I) encontram-se respostas distintas. Vale ressaltar, no entanto, que os estudos paramétricos para o AMSM (I) foram realizados com rigor diferente para diferentes números de massas.