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[en] INFLUENCE OF A MAGNETORHEOLOGICAL DAMPER ON BASE ISOLATION OF BUILDINGS UNDER SEISMIC EXCITATION / [pt] INFLUÊNCIA DE UM AMORTECEDOR MAGNETOREOLÓGICO NO ISOLAMENTO DE BASE DE EDIFÍCIOS SOB AÇÃO SÍSMICAELIOT PEZO ZEGARRA 05 September 2018 (has links)
[pt] A redução de deslocamentos e acelerações em edifícios é um aspecto de vital importância no projeto de estruturas sob a ação de sismos. Assim, o controle de vibrações de estruturas em regiões sujeitas a eventos sísmicos tem se tornado um importante tema de pesquisa em engenharia. Dentre os mecanismos propostos para a redução de vibrações em estruturas, encontram-se os amortecedores magnetoreológicos (MR). Amortecedores magnetoreológicos são dispositivos passivos ou semiativos que controlam as vibrações com um consumo mínimo de energia. Estes mecanismos são caracterizados por um comportamento histerético não linear que leva em geral a uma grande dissipação de energia. Neste trabalho estuda-se o efeito de um amortecedor MR e de seus parâmetros característicos na redução das vibrações de edifícios e torres esbeltas. Para isto, utiliza-se o modelo de Bouc-Wen. O edifício é descrito como um sistema discreto massa-mola-amortecedor do tipo shear-building e a torre como um pêndulo múltiplo, onde se leva em conta a possibilidade de grandes rotações e deslocamentos. Considera-se o amortecedor localizado na estrutura (primeiro andar) e como um sistema de isolamento de base, com o propósito de verificar a influência da localização do amortecedor na redução das respostas dinâmicas. Quando o dispositivo é usado como isolamento de base, ambos os modelos mostraram uma grande diminuição da resposta dinâmica, em comparação aos resultados com o dispositivo no primeiro andar. Estuda-se também a influência da relação entre as frequências da estrutura e o conteúdo de frequências da excitação na eficiência do amortecedor MR. Os resultados mostram que esta relação tem uma grande influência no grau de redução das vibrações da estrutura controlada. Em todos os casos analisados, observa-se que o amortecedor MR leva a uma redução das vibrações, em particular dos deslocamentos da estrutura. / [en] The reduction of displacements and accelerations in buildings is a vital aspect in the design of structures under an earthquake excitation. Thus, the vibration control of structures in areas subject to seismic events has become an important research topic in engineering. Among the proposed mechanisms to reduce vibrations in structures, are the magneto rheological dampers (MR). Magneto rheological dampers are passive or semi-active devices for vibration control characterized by small energy consumption. These mechanisms are characterized by a nonlinear hysteretic behavior that usually leads to large energy dissipation. In this paper the effect of an MR damper and its characteristic parameters in reducing the vibrations of buildings and slender towers is studied. For this, the Bouc-Wen model is adopted. The building is described as a discrete mass-spring-damper-type shear-building and the tower as a multiple pendulum, which takes into account large displacements and rotations. It is considered that the damper is located in the structure (first floor) or as a base isolation system, in order to verify the influence of the location of the damper in the reduction of dynamic responses. When the device is used as a base isolation, both models show a large decrease of the dynamic response as compared to the results with the device on the first floor. The influence of the relationship between the frequencies of the structure and frequency content of the excitation on the efficiency of MR damper is also investigated. The results show that this relation has a great influence on the degree of reduction of vibrations of the controlled structure. In all cases here analyzed, it is observed that the MR damper leads to a reduction of the vibration response, in particular the displacement of the structure.
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[es] ALTERNATIVA EN EL ANÁLISIS DE EXTRUCTURAS DE TERMONUCLEARES PARA CARGAS SÍSMICAS / [pt] ALTERNATIVAS NA ANÁLISE DE ESTRUTURAS DE USINAS TERMONUCLEARES PARA CARGAS SÍSMICAS / [en] AN ALTERNATIVE METHODOLOGY FOR THE SEISMIC STRUCTURAL ANALYSIS OF THERMO-NUCLEAR POWER PLANTSREGINA AUGUSTA CAMPOS SAMPAIO 19 February 2001 (has links)
[pt] Enfoca-se a análise sísmica de usinas termonucleares sob
metodologia no domínio da frequência utilizando-se como
modelo, o do prédio do reator da usina Angra 3 e como
principal ferramenta o programa de análise de problemas com
interação solo-estrutura, SASSI. São avaliadas alternativas
para três fases distintas do projeto: geração de sismos
artificiais, análise do sistema principal e desenvolvimento
de espectros para análise do sistema secundário.
Na geração de sismos artificiais, a introdução de critérios
de compatibilização complementares ao do espectro de
resposta é avaliada considerando-se as consequências sobre
as respostas em um ponto da estrutura. No sistema
principal, sujeito a excitações sísmicas nas direções
horizontal e vertical, comparam-se soluções no domínio do
tempo e da freqüência e se reconhece a metodologia na
frequência como uma alternativa conveniente à análise no
tempo para cálculo de respostas em termos de acelerações ,
deslocamentos e tensões máximas e de espectros de
acelerações. São ainda, desenvolvidos espectros de resposta
acoplados para a análise de sistemas secundários segundo
sistemática já proposta, para cálculo no domínio do tempo,
que comparados com estes, alcançam amplitudes da mesma
ordem, porém com tempo de processamento inferior.
A metodologia de análise no domínio da frequência apresenta-
se como um recurso mais preciso, pois permite a
consideração de parâmetros do solo não constantes com a
frequência; no que diz respeito ao programa utilizado,
mostra-se flexível e acessível. / [en] The seismic analysis of nuclear power plant structures and
components is
considered to evaluate the convenience to update the
brazilian design routine through the
use of frequency domain techniques provided by codes such
as SASSI.
For this purpose one uses a FEM model of a reactor building
which has been
already analyzed by current techniques in time domain, and
comparisons are made with
results obtained in the frequency domain, with special
attention to the following points:
- analysis of the main structures using foundation
impedance functions variable with the
excitation frequency;
- generation of coupled floor response spectra and their
application to the analysis of
secondary systems;
- consideration of complementary criteria based on a
minimum seismic spectral density
function to generate artificial ground motion accelerograms
compatible with a
prescribed design response spectrum.
As a first step, an exploratory work on the usage of SASSI
program is made
running a couple of simple examples. In the continuation of
the work, a series of runs is
made using the above-mentioned structural model under
currently prescribed ground
motions in the design of brazilian NPP structures. The
results are compared with those from
previous analyses using different methodologies and some
interesting conclusions are
brought up. / [es] En el presente trabajo se enfoca el análisis sísmico de plantas termonucleares bajo la metodología en el dominio
de la frecuencia utilizando como modelo, el del edificio del reactor de la planta Angra 3 y como principal
herramienta el programa de análisis de problemas con interacción suelo-extructura, SASI. Son evaluadas
alternativas para tres fases distintas del proyecto: generación de sismos artificiales, análisis del sistema principal
y desarrollo de espectros para análisis del sistema secundario. En la generación de sismos artificiales, se evalúa
la introducción de criterios de compatibilización complementares al del espectro de respuesta. En el sistema
principal, sujeto a excitaciones sísmicas en las direcciones horizontal y vertical, se compararon soluciones en el
dominio del tiempo y de la frecuencia. Se reconoce la metodología en la frecuencia como una alternativa
conveniente para cálculo de respuestas en términos de aceleraciones, deslocamientos y tensiones máximas y de
espectros de aceleraciones. Se desarrollan, además, espectros de respuesta acoplados para el análisis de
sistemas secundarios según sistemática ya propuesta, para cálculo en el dominio del tiempo, que comparados
con éstes, alcanzan amplitudes de la misma orden, pero con tiempo de procesamiento inferior. La metodología de
análisis en el dominio de la frecuencia se presenta como un recurso más preciso, pués permite la consideración
de parámetros del suelo no constantes con la frequencia; con respecto al programa utilizado, éste se muestra
flexible y accesible.
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