Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-24T17:37:25Z No. of bitstreams: 1 2007_AlbertoLeonZuluagaGomez.pdf: 971320 bytes, checksum: 64667272d6fd6e72f994a75689df3eeb (MD5) / Approved for entry into archive by Joanita Pereira(joanita) on 2009-11-24T19:21:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_AlbertoLeonZuluagaGomez.pdf: 971320 bytes, checksum: 64667272d6fd6e72f994a75689df3eeb (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-24T19:21:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_AlbertoLeonZuluagaGomez.pdf: 971320 bytes, checksum: 64667272d6fd6e72f994a75689df3eeb (MD5) Previous issue date: 2007 / O crescente progresso das técnicas de análise e dimensionamento estruturais, e os constantes avanços nas áreas de materiais e técnicas construtivas, têm possibilitado que sejam projetadas com mais freqüência estruturas cada vez mais altas e esbeltas e, portanto, mais flexíveis. Essas estruturas são vulneráveis à ocorrência de vibrações excessivas causadas por carregamentos dinâmicos, tais como, terremotos, ventos, ondas, tráfego intenso, ocupação humana, entre outras. Para reduzir as vibrações excessivas, pode ser utilizado um sistema de controle estrutural que absorve parte da energia da estrutura melhorando o seu desempenho frente a tais perturbações. No presente trabalho é avaliada a eficiência de um amortecedor de massa sintonizado (AMS) na geometria de pêndulo na redução dos deslocamentos, velocidades e acelerações de uma estrutura quando submetida a excitações dinâmicas. São apresentados os parâmetros ótimos do amortecedor (comprimento do cabo e razão de amortecimento do pêndulo) quando o sistema principal ou estrutura está submetida a excitações ambientes aleatórias dadas por funções de densidade espectral de potência. Inicialmente, tanto as excitações provocadas por sismos quanto pelo vento serão estudadas considerando uma função de densidade espectral constante (ruído branco) e depois mediante funções de densidade espectrais mais reais, como o espectro de Kanai-Tajimi no caso de excitações sísmicas, e o espectro de Davenport no caso de forças devidas ao vento. Todo o estudo numérico realizado considera um shear frame de dez andares reduzido a um grau de liberdade pelo método da superposição modal, tomando-se a contribuição do primeiro modo de vibração como a mais significativa. Se a rotação do pêndulo é pequena, a formulação aproximada linear é aceitável e, portanto, adotada aqui. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The ongoing progress of structural analyses and dimensioning, in addition to the continuous advancements in building techniques and material, has made it possible to build taller and more slender structures every day. These structures are also more vulnerable to excessive vibrations caused by dynamic loads like earthquakes, winds, waves, intense traffic, and human occupation, amongst others. In order to reduce those excessive vibrations, a structural control system can be used, which will absorb part of the structure’s energy, improving its performance in relation with such disturbances. In this work, the efficiency of a tuned pendulum-shaped mass damper is evaluated in the reduction of the displacement, velocity and acceleration of a structure when it is subjected to dynamic excitations. The optimum parameters for the damper are also presented (cable length and damping ratio for the pendulum) when the main system or structure is subject to random ambient excitation, given by power spectral density functions. Initially, both the alterations produced by earthquakes as well as the ones produced by winds will be studied, taking into consideration a constant spectral density (white noise); subsequently, more realistic spectral density functions, like Kanai- Tajimi’s, when dealing with seismic alterations, and Davenport’s, when analyzing forces due to wind load, will be examined. The entire numeric study that is done considers a shear frame of ten stories, reduced to one degree of freedom by the method of modal superposition, taking the contribution of the first mode as the most significant. If the rotation of the pendulum is small, the linear approach is acceptable, thus it is adopted here.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-09-20T11:10:26Z No. of bitstreams: 1 2012_FernandodosSantosOliveira.pdf: 2922614 bytes, checksum: 0bfd3c35a510b71afb9c1c190fd20485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2012-09-21T13:20:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_FernandodosSantosOliveira.pdf: 2922614 bytes, checksum: 0bfd3c35a510b71afb9c1c190fd20485 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-21T13:20:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_FernandodosSantosOliveira.pdf: 2922614 bytes, checksum: 0bfd3c35a510b71afb9c1c190fd20485 (MD5) / Com o crescente desenvolvimento das técnicas de análise de estruturas, o desenvolvimento dos materiais os tornando mais resistentes, e do elevado custo do metro quadrado nos grandes centros, tem-se aumentado cada vez mais a altura e a esbeltez dos edifícios, tornando essas edificações cada vez mais vulneráveis às ações de cargas dinâmicas como o vento e terremotos. Devido às ações dessas cargas dinâmicas, o controle de vibrações se tornou um campo de estudo bastante relevante e necessário dentro da Engenharia Civil. Um dos sistemas mais utilizados para o controle de vibrações em estruturas civis é o Amortecedor de Massa Sintonizado (AMS). Os amortecedores de massa sintonizados consistem basicamente em um sistema do tipo massa-mola-amortecedor, conectados na estrutura, sintonizando a frequência do amortecedor a uma frequência particular, com o objetivo de fazer que o amortecedor vibre fora de fase com o movimento causado pelo carregamento dinâmico, transferindo assim a energia para o mesmo. No presente trabalho é avaliada a eficiência de um amortecedor de massa sintonizado (AMS) na geometria de pêndulo, apresentando os parâmetros ótimos obtidos por busca numérica, quando o sistema é submetido a uma força harmônica e a uma aceleração na base. O estudo numérico é realizado a partir da análise de um shear frame de dez andares reduzido a um grau de liberdade por meio da análise modal, tomando-se a contribuição do primeiro modo de vibração como a mais significativa. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / With the increasing development of techniques of analysis of structures, development of the materials making them more resistant, and the high cost of square meter in large cities, has increased even more the height and slenderness of the buildings, making these buildings even more vulnerable to the actions of dynamic loads such as wind and earthquakes. Due to the actions of these dynamic loads, the vibration control has become a field of study very relevant and necessary within the Civil Engineering. One of the most widely systems used for vibration control in civil structures is the Tuned Mass Damper (TMD). The tuned mass dampers consist basically of a system such as mass-spring-damper, connected to the structure, tuning the frequency of the damper to a particular frequency, with the goal of making the damper vibrate out of phase with the motion caused by the dynamic loading, transferring the energy to it. In the present study is evaluated the efficiency of a tuned mass damper (TDM) in the geometry of pendulum, with the optimum parameters obtained by numerical search, when the system is subjected to a harmonic force and an acceleration at the base. The numerical study is performed by analyzing a shear frame of ten floor reduced to one degree of freedom by modal analysis, taking the input of the first mode of vibration as the most significant.