Spelling suggestions: "subject:"excessive vibrations"" "subject:"excessived vibrations""
1 |
Análise dinâmica e controle de vibrações de passarelas de pedestres submetidas ao caminhar humano. / Dynamic analysis and vibration control of pedestrian footbridges subjected to human walking.Joesley Pereira Mendes 29 May 2014 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) e de aço são frequentemente submetidas a ações dinâmicas de magnitude variável, devido à travessia de pedestres sobre a laje de concreto. Estas ações dinâmicas podem produzir vibrações excessivas e dependendo de sua magnitude e intensidade, estes efeitos adversos podem comprometer a confiabilidade e a resposta do sistema estrutural e, também, podem levar a uma redução da expectativa de vida útil da passarela. Por outro lado, a experiência e o conhecimento dos engenheiros estruturais em conjunto com o uso de novos materiais e tecnologias construtivas têm produzido projetos de passarelas mistas (aço-concreto) bastante arrojados. Uma consequência direta desta tendência de projeto é um aumento considerável das vibrações estruturais. Com base neste cenário, esta dissertação visa investigar o comportamento dinâmico de três passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) localizadas no Rio de Janeiro, submetidas ao caminhar humano. Estes sistemas estruturais são constituídos por uma estrutura principal de aço e laje em concreto e são destinados à travessia de pedestres. Deste modo, foram desenvolvidos modelos numérico-computacionais, adotando-se as técnicas tradicionais de refinamento presentes em simulações do método de elementos finitos, com base no uso do software ANSYS. Estes modelos numéricos permitiram uma completa avaliação dinâmica das passarelas investigadas, especialmente em termos de conforto humano. As respostas dinâmicas foram obtidas em termos de acelerações de pico e comparadas com valores limites propostas por diversos autores e normas de projeto. Os valores de aceleração de pico e aceleração rms encontrados na presente investigação indicaram que as passarelas analisadas apresentaram problemas relacionados com o conforto humano. Assim sendo, considerando-se que foi detectado que estas estruturas poderiam atingir níveis elevados de vibração que possam vir a comprometer o conforto dos usuários, foi verificado que uma estratégia para o controle estrutural era necessária, a fim de reduzir as vibrações excessivas nas passarelas. Finalmente, uma investigação foi realizada com base em alternativas de controle estrutural objetivando atenuar vibrações excessivas, a partir do emprego de sistemas de atenuadores dinâmicos sintonizados (ADS). / Steel and steel-concrete composite pedestrian footbridges are frequently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the pedestrian crossing on the concrete deck. These dynamic actions can produce excessive vibrations and depending on their magnitude and intensity, these adverse effects can compromise the structural systems response and its reliability and may also lead to a reduction of the expected footbridge service life.
The structural engineers experience and knowledge together with the use of newly developed materials and technologies have produced steel-concrete composite daring footbridges. A direct consequence of this design trend is a considerable increase of structural vibrations.
Based on this scenario, this dissertation aims to investigate the dynamic behaviour of three steel-concrete composite pedestrian footbridge submitted to human walking vibration, located at Rio de Janeiro. These structural systems are composed by steel structure and a concrete slab and are destined for pedestrian crossing.
Computational models were developed adopting the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations using ANSYS software. These numerical models have enabled a complete dynamic evaluation of the investigated footbridges especially in terms of human comfort and its associated vibration serviceability limit states.
The dynamic responses were obtained in terms of peak accelerations and were compared to the limiting values proposed by authors and design standards. The peak acceleration values found in the present investigation indicated that the analysed footbridges have presented problems related to human comfort.
Considering that it was detected that these structures could reach high vibration levels that might compromise the footbridge users comfort, it was proposed a structural control system in order to reduce the excessive vibrations. Thus, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using tuned mass damper (TMD) systems.
|
2 |
Análise dinâmica e controle de vibrações de pisos de edificações submetidos a atividades humanas rítmicas.Cássio Marques Rodrigues Gaspar 05 August 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um aumento crescente dos problemas estruturais associados à vibração excessiva de pisos de edificações de estruturas mistas (aço-concreto) e de concreto armado devido a atividades humanas rítmicas constitui a principal motivação para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto respaldada na obtenção da resposta dinâmica de pisos mistos (aço-concreto) e de concreto armado, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Para tal, os modelos estruturais estudados baseiam-se em pisos de edificações mistas (aço-concreto) e de concreto armado submetidos a aulas de ginástica aeróbica. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Um estudo paramétrico foi realizado sobre os modelos estruturais investigados e foram obtidos valores elevados para as acelerações de pico violando os critérios de projeto e indicando níveis de vibrações excessivas. Considerando-se os aspectos mencionados anteriormente foi desenvolvida uma estratégia com base em alternativas viáveis para o controle estrutural, objetivando a atenuação das vibrações excessivas a partir da instalação de atenuadores dinâmicos sincronizados (ADS) nos pisos analisados. / The increasing incidence of building vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the composite (steel-concrete) and reinforced concrete building floors dynamic response when submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. The structural system is composed by a composite (steel-concrete) and a reinforced concrete building floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. An extensive parametric study was developed and the results have demonstrated that the analysed composite and reinforced floor have presented high values of accelerations and excessive vibrations. Considering all aspects mentioned before, it was developed a structural control strategy aiming to reduce the floor excessive vibrations. Finally, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using Tuned Mass Damper (TMD) systems.
|
3 |
Análise dinâmica e controle de vibrações de passarelas de pedestres submetidas ao caminhar humano. / Dynamic analysis and vibration control of pedestrian footbridges subjected to human walking.Joesley Pereira Mendes 29 May 2014 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) e de aço são frequentemente submetidas a ações dinâmicas de magnitude variável, devido à travessia de pedestres sobre a laje de concreto. Estas ações dinâmicas podem produzir vibrações excessivas e dependendo de sua magnitude e intensidade, estes efeitos adversos podem comprometer a confiabilidade e a resposta do sistema estrutural e, também, podem levar a uma redução da expectativa de vida útil da passarela. Por outro lado, a experiência e o conhecimento dos engenheiros estruturais em conjunto com o uso de novos materiais e tecnologias construtivas têm produzido projetos de passarelas mistas (aço-concreto) bastante arrojados. Uma consequência direta desta tendência de projeto é um aumento considerável das vibrações estruturais. Com base neste cenário, esta dissertação visa investigar o comportamento dinâmico de três passarelas de pedestres mistas (aço-concreto) localizadas no Rio de Janeiro, submetidas ao caminhar humano. Estes sistemas estruturais são constituídos por uma estrutura principal de aço e laje em concreto e são destinados à travessia de pedestres. Deste modo, foram desenvolvidos modelos numérico-computacionais, adotando-se as técnicas tradicionais de refinamento presentes em simulações do método de elementos finitos, com base no uso do software ANSYS. Estes modelos numéricos permitiram uma completa avaliação dinâmica das passarelas investigadas, especialmente em termos de conforto humano. As respostas dinâmicas foram obtidas em termos de acelerações de pico e comparadas com valores limites propostas por diversos autores e normas de projeto. Os valores de aceleração de pico e aceleração rms encontrados na presente investigação indicaram que as passarelas analisadas apresentaram problemas relacionados com o conforto humano. Assim sendo, considerando-se que foi detectado que estas estruturas poderiam atingir níveis elevados de vibração que possam vir a comprometer o conforto dos usuários, foi verificado que uma estratégia para o controle estrutural era necessária, a fim de reduzir as vibrações excessivas nas passarelas. Finalmente, uma investigação foi realizada com base em alternativas de controle estrutural objetivando atenuar vibrações excessivas, a partir do emprego de sistemas de atenuadores dinâmicos sintonizados (ADS). / Steel and steel-concrete composite pedestrian footbridges are frequently subjected to dynamic actions with variable magnitudes due to the pedestrian crossing on the concrete deck. These dynamic actions can produce excessive vibrations and depending on their magnitude and intensity, these adverse effects can compromise the structural systems response and its reliability and may also lead to a reduction of the expected footbridge service life.
The structural engineers experience and knowledge together with the use of newly developed materials and technologies have produced steel-concrete composite daring footbridges. A direct consequence of this design trend is a considerable increase of structural vibrations.
Based on this scenario, this dissertation aims to investigate the dynamic behaviour of three steel-concrete composite pedestrian footbridge submitted to human walking vibration, located at Rio de Janeiro. These structural systems are composed by steel structure and a concrete slab and are destined for pedestrian crossing.
Computational models were developed adopting the usual mesh refinement techniques present in finite element method simulations using ANSYS software. These numerical models have enabled a complete dynamic evaluation of the investigated footbridges especially in terms of human comfort and its associated vibration serviceability limit states.
The dynamic responses were obtained in terms of peak accelerations and were compared to the limiting values proposed by authors and design standards. The peak acceleration values found in the present investigation indicated that the analysed footbridges have presented problems related to human comfort.
Considering that it was detected that these structures could reach high vibration levels that might compromise the footbridge users comfort, it was proposed a structural control system in order to reduce the excessive vibrations. Thus, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using tuned mass damper (TMD) systems.
|
4 |
Análise dinâmica e controle de vibrações de pisos de edificações submetidos a atividades humanas rítmicas.Cássio Marques Rodrigues Gaspar 05 August 2013 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um aumento crescente dos problemas estruturais associados à vibração excessiva de pisos de edificações de estruturas mistas (aço-concreto) e de concreto armado devido a atividades humanas rítmicas constitui a principal motivação para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto respaldada na obtenção da resposta dinâmica de pisos mistos (aço-concreto) e de concreto armado, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Para tal, os modelos estruturais estudados baseiam-se em pisos de edificações mistas (aço-concreto) e de concreto armado submetidos a aulas de ginástica aeróbica. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Um estudo paramétrico foi realizado sobre os modelos estruturais investigados e foram obtidos valores elevados para as acelerações de pico violando os critérios de projeto e indicando níveis de vibrações excessivas. Considerando-se os aspectos mencionados anteriormente foi desenvolvida uma estratégia com base em alternativas viáveis para o controle estrutural, objetivando a atenuação das vibrações excessivas a partir da instalação de atenuadores dinâmicos sincronizados (ADS) nos pisos analisados. / The increasing incidence of building vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the composite (steel-concrete) and reinforced concrete building floors dynamic response when submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. The structural system is composed by a composite (steel-concrete) and a reinforced concrete building floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. An extensive parametric study was developed and the results have demonstrated that the analysed composite and reinforced floor have presented high values of accelerations and excessive vibrations. Considering all aspects mentioned before, it was developed a structural control strategy aiming to reduce the floor excessive vibrations. Finally, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using Tuned Mass Damper (TMD) systems.
|
5 |
Análise de vibrações e estudo de conforto humano sobre pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. / Vibration analysis and study of human confort on composite floor (steel-concrete) subjected a human rhytmic activities.Fernanda Fernandes Campista 03 March 2015 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos
mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas
rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do
conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas
estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de
sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais
cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações
associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase
em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A
modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego
do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do
método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das
atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos
dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o
modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em
termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites
recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso
estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de
vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta
dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite
floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of
aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to
the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related
to structural systems designed with low levels of damping and low natural
frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic
activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete
composite floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted
the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM)
simulations implemented in the ANSYS program. The loads applied on the floor,
related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An
extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model
and the system dynamic response was obtained, based on displacement and
accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and
design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort
design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic
loading cases along this dissertation.
|
6 |
Modelagem do caminhar humano e avaliação de conforto humano de passarelas de pedestres. / Modeling of human walking and evaluation of human confort of pedestrian footbridges.Williams Dias Lozada Peña 26 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o passar dos anos a engenharia estrutural passou a lidar com a
exigência cada vez maior de estruturas que ocupem menos espaço e sejam
consideravelmente mais leves. No caso de passarelas de pedestres, a esbeltez da
estrutura aliada a um baixo peso pode acarretar em problemas de vibrações devido
à ressonância com o caminhar dos pedestres. Estes problemas podem variar desde
uma simples sensação de desconforto até problemas mais graves como o colapso
estrutural. Com base nestas premissas, esta dissertação visa investigar dois
modelos estruturais, um em concreto armado e outro misto, do tipo aço concreto,
onde os modelos serão estudados mediante o emprego do método dos elementos
finitos através do programa ANSYS. Os modelos numéricos permitem determinar as
frequências naturais da estrutura e consequentemente estudar as respostas dos
modelos mediante análises de vibrações forçadas. As respostas dinâmicas da
estrutura serão obtidas em termos dos valores dos deslocamentos máximos e das
acelerações de pico. Os resultados obtidos foram comparados com os principais
guias que regem o conforto humano no caso de caminhar de pessoas em
passarelas de pedestres, de forma que houve indicativos de possíveis desconfortos
após a análise dos resultados obtidos ao longo da investigação. Finalmente, foi feito
um estudo considerando-se movimentos aleatórios dos pedestres sobre as
passarelas, objetivando estudar os níveis da resposta dinâmica das estruturas
nestas situações. / The structural engineer needs to adapt with the exigencies of low weight and
less space occupied by the structures, which have been increasing more and more
over the years. Related to footbridges, the structure slenderness and the low weight
may lead to vibrations problems due to resonance with pedestrians walking. These
problems may vary from a simple discomfort up to big problems, like the structural
collapse. According to these premises, this dissertation aims to investigate two
structural models, the first one in reinforced concrete and the other is related to
a steel-concrete composite pedestrian footbridge, which will be analyzed by finite
element method simulations using the software ANSYS. The numerical models make
possible to evaluate the natural frequencies of structures and study the response due
to forced vibrations induced by pedestrians walking. The dynamic responses of the
investigated footbridges will be analyzed considering the maximum displacements
and accelerations. The obtained results were compared with the main guidelines
related to human comfort with regard to pedestrian walking on footbridges, in such a
way that it showed possible problems due to vibrations, after analyzing the results
obtained in the investigation. Thus, it was performed a study considering the variance
of pedestrian position in order to analyze the dynamic response of the investigated
footbridges in these cases.
|
7 |
Análise de vibrações e estudo de conforto humano sobre pisos mistos (aço-concreto) submetidos a ações humanas rítmicas. / Vibration analysis and study of human confort on composite floor (steel-concrete) subjected a human rhytmic activities.Fernanda Fernandes Campista 03 March 2015 (has links)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento dinâmico de pisos
mistos (aço-concreto) sob a ação de cargas provenientes das atividades humanas
rítmicas, especificamente a prática de ginástica aeróbica, sob o ponto de vista do
conforto humano. Tal avaliação torna-se necessária por crescentes problemas
estruturais associados às vibrações excessivas, decorrentes da concepção de
sistemas estruturais com baixos níveis de amortecimento e com frequências naturais
cada vez mais baixas e bastante próximas das faixas de frequência das excitações
associadas às atividades humanas rítmicas. O modelo estrutural investigado baseiase
em um piso misto (aço-concreto) submetido a aulas de ginástica aeróbica. A
modelagem numérica do piso misto investigado foi realizada com base no emprego
do programa ANSYS e foram utilizadas técnicas de discretização por meio do
método dos elementos finitos (MEF). As cargas aplicadas sobre o piso, oriundas das
atividades aeróbicas, são simuladas através de dois modelos de carregamentos
dinâmicos distintos. Uma extensa análise paramétrica foi desenvolvida sobre o
modelo estrutural investigado e a resposta dinâmica do sistema foi obtida, em
termos dos deslocamentos e das acelerações, e comparada com os limites
recomendados por normas e critérios de projeto. A resposta dinâmica do piso
estudado viola os critérios de projeto relativos ao conforto humano e indica níveis de
vibrações excessivas nos casos de carregamento dinâmicos analisados nesta
dissertação. / This study aims to assess the dynamic behaviour of steel-concrete composite
floors when subjected to human rhythmic activities, specifically the practice of
aerobics, from the point of view of human comfort. This evaluation is required due to
the increasing of the structural problems associated with excessive vibrations, related
to structural systems designed with low levels of damping and low natural
frequencies, close to the excitation frequencies associated with human rhythmic
activities. The investigated structural system is composed by a steel-concrete
composite floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted
the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM)
simulations implemented in the ANSYS program. The loads applied on the floor,
related to aerobics, are simulated using two different dynamic loading models. An
extensive parametric analysis was developed on the investigated structural model
and the system dynamic response was obtained, based on displacement and
accelerations values, and compared with the recommended limits by standards and
design criteria. The studied floor dynamic response violated the human comfort
design criteria and indicated levels of excessive vibration in the investigated dynamic
loading cases along this dissertation.
|
8 |
Modelagem do caminhar humano e avaliação de conforto humano de passarelas de pedestres. / Modeling of human walking and evaluation of human confort of pedestrian footbridges.Williams Dias Lozada Peña 26 March 2015 (has links)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com o passar dos anos a engenharia estrutural passou a lidar com a
exigência cada vez maior de estruturas que ocupem menos espaço e sejam
consideravelmente mais leves. No caso de passarelas de pedestres, a esbeltez da
estrutura aliada a um baixo peso pode acarretar em problemas de vibrações devido
à ressonância com o caminhar dos pedestres. Estes problemas podem variar desde
uma simples sensação de desconforto até problemas mais graves como o colapso
estrutural. Com base nestas premissas, esta dissertação visa investigar dois
modelos estruturais, um em concreto armado e outro misto, do tipo aço concreto,
onde os modelos serão estudados mediante o emprego do método dos elementos
finitos através do programa ANSYS. Os modelos numéricos permitem determinar as
frequências naturais da estrutura e consequentemente estudar as respostas dos
modelos mediante análises de vibrações forçadas. As respostas dinâmicas da
estrutura serão obtidas em termos dos valores dos deslocamentos máximos e das
acelerações de pico. Os resultados obtidos foram comparados com os principais
guias que regem o conforto humano no caso de caminhar de pessoas em
passarelas de pedestres, de forma que houve indicativos de possíveis desconfortos
após a análise dos resultados obtidos ao longo da investigação. Finalmente, foi feito
um estudo considerando-se movimentos aleatórios dos pedestres sobre as
passarelas, objetivando estudar os níveis da resposta dinâmica das estruturas
nestas situações. / The structural engineer needs to adapt with the exigencies of low weight and
less space occupied by the structures, which have been increasing more and more
over the years. Related to footbridges, the structure slenderness and the low weight
may lead to vibrations problems due to resonance with pedestrians walking. These
problems may vary from a simple discomfort up to big problems, like the structural
collapse. According to these premises, this dissertation aims to investigate two
structural models, the first one in reinforced concrete and the other is related to
a steel-concrete composite pedestrian footbridge, which will be analyzed by finite
element method simulations using the software ANSYS. The numerical models make
possible to evaluate the natural frequencies of structures and study the response due
to forced vibrations induced by pedestrians walking. The dynamic responses of the
investigated footbridges will be analyzed considering the maximum displacements
and accelerations. The obtained results were compared with the main guidelines
related to human comfort with regard to pedestrian walking on footbridges, in such a
way that it showed possible problems due to vibrations, after analyzing the results
obtained in the investigation. Thus, it was performed a study considering the variance
of pedestrian position in order to analyze the dynamic response of the investigated
footbridges in these cases.
|
Page generated in 0.1005 seconds