Resposta sísmica de edifícios com sistemas de isolamento de base

Abstract

Este trabalho de dissertação apresenta um estudo comparativo dos parâmetros que controlam a efetividade dos principais sistemas de isolamento de base utilizados na proteção de edifícios submetidos a excitações sísmicas. É avaliada, também, a eficiência desses parâmetros, tais como: o coeficiente de atrito, o período do isolador, a razão de amortecimento, o coeficiente rigidez estrutural e o período da superestrutura por intermédio da comparação das respostas dinâmicas obtidas no domínio do tempo para edifícios com e sem isolamento de base. Simulações numéricas do sistema acoplado de equações diferenciais que governam o comportamento da superestrutura-isolador são realizadas utilizando o programa Simulink® de Matlab®. Para avaliar a influência dos modos de vibração mais altos no comportamento da superestrutura-isolador foram propostos modelos dinâmicos de edifícios de dois e seis graus de liberdade submetidos às componentes de aceleração sísmica dos terremotos de EL Centro (1940), Kobe (1995) e Loma Prieta (1989). Adicionalmente, é examinada a efetividade do isolador de Nova Zelândia (NZ) no controle das vibrações máximas de um edifício 3D. Finalmente são apresentadas as conclusões dos resultados encontrados neste estudo. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

This dissertation work presents a comparative study of parameters that control the effectiveness of the main base isolation systems used in the building protection under a seismic excitation. Also, it is availed the efficient of parameter as: friction coefficient, isolator period, damping coefficient, structural stiffness, and structural period by means of comparative dynamics response obtained in the time domain of isolated and nonisolated buildings. Numerical simulations of couple differential equations systems that govern the superstructure-isolators behavior are set up using the simulink® program of Matlab®. For evaluating the influence of higher vibration modes in the superstructureisolator behavior are used two and six-degree-of-freedom building dynamics models under a seismic acceleration components of EL Centro (1940), Kobe (1995) and Loma Prieta (1989) earthquake. Additionally, isolator’s effectiveness of New Zeland (NZ) is examined for controlling the maximum 3D building vibrations. Finally are presented the conclusions of the results found in this study.