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A study of vibration attenuation of shear buildings under dynamic loads using TLCDs
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/806047
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Pedroso, Lineu José | - |
| Autor(es): dc.creator | Ghedini, Lucas Borchardt | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2024-07-22T12:32:41Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2024-07-22T12:32:41Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-15 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-15 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-07-15 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2023-01-29 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48863 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/capes/806047 | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, Faculdade de Tecnologia, 2023. | - |
| Descrição: dc.description | O problema da escassa área de construção nas principais e populosas cidades do mundo levou ao uso de edifícios altos na era moderna. Isso serve como uma forma de destinar mais espaço para residências, comércio, empreendedorismo e negócios. O uso de materiais leves e de alta resistência, juntamente com técnicas de construção avançadas, levaram a um aumento incrível no número de edifícios altos, que tendem a ser estruturas esbeltas, flexíveis e levemente amortecidas. Por causa disso, eles são muito sensíveis às excitações ambientais, como ventos e terremotos. Isso também faz com que esses tipos de estrutura se tornem mais suscetíveis aos problemas causados por vibrações indesejadas, que podem induzir falha estrutural, desconforto aos ocupantes e mau funcionamento dos equipamentos. Mesmo pequenas vibrações, muitas vezes sem oferecer risco à integridade estrutural de uma edificação, podem causar extremo incômodo e desconforto aos seus habitantes. Assim, torna-se importante a busca por formas práticas e eficazes de reduzir esses problemas relacionados à vibração na forma de, por exemplo, dispositivos capazes de controlar as vibrações da estrutura. O funcionamento de um dispositivo passivo está focado em absorver parte da energia da estrutura à qual está acoplado e dissipar essa energia por mecanismos próprios. Um desses dispositivos é o amortecedor de coluna líquida sintonizado (TLCD), que consiste em um tubo em forma de U parcialmente preenchido com água. Parte da energia absorvida do sistema principal vibratório é dissipada pelo movimento do líquido no interior do tubo. A eficiência do TLCD na redução da vibração estrutural é analisada neste trabalho. A análise na busca de seus parâmetros ideais é feita por métodos numéricos e analíticos, como a análise paramétrica. Pacotes de software como o DynaPy são usados para realizar simulações, gerar dados, modelar estudos de caso e analisar situações que aproximam exemplos práticos e cenários da vida real, como excitações sísmicas. Parâmetros ótimos do TLCD são apresentados via mapa de resposta para reduzir a resposta permanente máxima da estrutura à excitação harmônica e para reduzir a resposta rms da estrutura à excitação sísmica. A variação dos parâmetros do TLCD apresentados pelo mapa de resposta está diretamente relacionada com a força atuante na estrutura. Porém, verificase que, independentemente da força atuante, existe uma faixa de frequência ideal para sintonizar o TLCD onde se encontram as maiores reduções na resposta primária do sistema. A partir dos parâmetros ideais da coluna de líquido determinados pela análise paramétrica, foram obtidas reduções de resposta estrutural de aproximadamente 60%. Este trabalho também ilustra as múltiplas funcionalidades do Dynapy como ferramenta para aprendizagem e ensino de dinâmica de estruturas. | - |
| Descrição: dc.description | The problem of scarce construction area in the main and highly populated cities of the world has led to the use of tall buildings in the modern era. This serves as a way to allocate more space for homes, commerce, entrepreneurship and business. The use of lightweight and high strength materials along with advanced construction techniques have led to an incredible rise in the number of tall buildings, which tend to be slender, flexible and lightly damped structures. Because of that, they are very sensitive to environmental excitations such as winds and earthquakes. This also causes these types of structure to become more susceptible to the problems caused by unwanted vibrations, which could induce structural failure, occupant discomfort and malfunction of equipment. Even small vibrations, often times not offering risk to a building’s structural integrity, can cause extreme nuisance and discomfort to its inhabitants. Thus, it becomes important to search for practical and effective ways to reduce these vibration-related problems in the form of, for example, devices capable of controlling structure vibrations. The functioning of a passive device is focused on absorbing part of the energy of the structure to which it is coupled and dissipating this energy by its own mechanisms. One of these devices is the tuned liquid column damper (TLCD), which consists of a U-shaped tube partially filled with water. Part of the energy absorbed from the vibrating main system is dissipated by the movement of the liquid inside the tube. In this work, the efficiency of the TLCD in reducing structural vibration is analyzed. The analysis in the search for its ideal parameters is made by numerical and analytical methods, such as a parametric analysis. Software packages like DynaPy are used to perform simulations, generate data, model case studies and analyze situations that approximate practical examples and real-life scenarios, such as seismic excitations. Optimal TLCD parameters are presented via response map for reducing the structure's maximum permanent response to harmonic excitation and for reducing the structure's rms response to seismic excitation. The variation of the TLCD parameters presented by the response map is directly related to the force acting on the structure. However, it is verified that regardless of the acting force, there is an ideal frequency range to tune the TLCD where the greatest reductions in the primary system response are found. From the ideal liquid column parameters determined by the parametric analysis, structural response reductions of approximately 60% were achieved. This work also illustrates Dynapy’s multiple features as a tool for learning and teaching structural dynamics. | - |
| Descrição: dc.description | Faculdade de Tecnologia (FT) | - |
| Descrição: dc.description | Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC) | - |
| Descrição: dc.description | Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Direitos: dc.rights | Acesso Aberto | - |
| Direitos: dc.rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Dinâmica estrutural | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Vibração - controle | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Análise paramétrica | - |
| Título: dc.title | A study of vibration attenuation of shear buildings under dynamic loads using TLCDs | - |
| Título: dc.title | Estudo da atenuação de vibração de shear buildings sob cargas dinâmicas usando TLCDs | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional – UNB | |
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