Análise das vibrações livres e harmônicas em edifícios com diferentes taxas de amortecimento estrutural

Abstract

Com o avanço tecnológico e de materiais da construção civil, edifícios mais altos foram possibilitados de serem construídos e, com isso, os efeitos das ações dinâmicas são mais perceptíveis nesses edifícios. A partir disso, este trabalho aborda um estudo analítico-numérico fazendo a análise modal das vibrações livres e, em seguida, verificando a influência da adição de diferentes taxas de amortecimento global estrutural, com variação de 1% a 6%, nas vibrações harmônicas de edifícios. À princípio, aferiu-se as frequências naturais para pórticos espaciais com um a três pavimentos com variação de massa e altura. Os resultados obtidos de forma analítica, resolvidas pelo software MAPLE® 2015, foram confrontados com o Método dos Elementos Finitos (MEF) por meio do software ANSYS® student 2023 R1. As respostas foram satisfatórias e apresentaram diferenças menores que 7% nas frequências naturais. Após, verificou-se as frequências harmônicas e harmônicas amortecidas por meio do MEF. A adição de amortecimento reduziu as amplitudes de deslocamento em no mínimo 52% e máximo de 91% para o modelo com um grau de liberdade, mínimo de 55% e máximo de 97% para o modelo com dois graus de liberdade, e mínimo de 3% e máximo de 95% para o modelo com três graus de liberdade. Portanto, este trabalho contribui em diversos aspectos relacionados ao estudo das ações dinâmicas em edifícios.