Análise dinâmica de edifícios equipados com amortecedores de líquido sintonizado assistida pelo software DynaPy

Abstract

Esse trabalho tem por objetivo estudar a atenuação de vibrações em estruturas do tipo shear building equipadas com um Amortecedor de Coluna de Líquido Sintonizado e os efeitos da variação paramétrica nessa atenuação. O modelo de amortecedor utilizado possui formato de tubo em U e é montado sobre uma estrutura hipotética com o objetivo de contrabalancear o movimento desta. São estudados diferentes tipos de amortecedor, como um com as extremidades do tubo abertas e outro com uma câmara de ar comprimido em cada uma delas. O sistema estrutura-amortecedor é excitado por um sismo de projeto simplificado. Estuda-se, portanto, o efeito do amortecimento em diferentes frequências de excitação e para diferentes dimensões do amortecedor. A modelagem é feita considerando-se que as lajes do shear building são rígidas e concentram toda a massa da estrutura. Dessa forma, cada andar da estrutura possui apenas um grau de liberdade e o amortecedor em si representa mais um grau de liberdade. As equações de movimento são obtidas por meio da análise estrutural e da mecânica dos fluidos. Essas equações são resolvidas utilizando-se o Método das Diferenças Finitas implementado no software DynaPy, desenvolvido nessa pesquisa. Esse se trata de um método bastante simples, eficiente e de fácil implementação computacional para a resolução de equações diferenciais. Os resultados do software são validados pela solução analítica de problemas mais simples e pela comparação com os resultados do SAP 2000 para casos mais complexos. O pós-processamento é feito através da biblioteca Matplotlib do Python. Por fim, busca-se o dimensionamento ideal do amortecedor para a dada situação de projeto.