Otimização robusta de múltiplos amortecedores de massa sintonizados para controle de vibrações de edifícios submetidos a sismos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vellar, Luciara Silva
• Orientador(a): Miguel, Letícia Fleck Fadel
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Amortecedor de massa; Otimização; Vibração : Controle; Vibrações estruturais
• Palavras-chave em Inglês: Multiple Tuned Mass Dampers (MTMD); Robust design optimization; Uncertainties; Vibration control; Metaheuristic algorithms
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/241919

Com o passar dos anos e a demanda por estruturas cada vez mais esbeltas e de menor custo, tem-se a necessidade de desenvolvimento de sistemas de controle de vibrações eficazes. Dispositivos de dissipação de energia passivos são bem conhecidos devido ao seu bom desempenho para controle de vibrações em edifícios sujeitos a excitações dinâmicas. O amortecedor de massa sintonizado (Tuned Mass Damper - TMD) é um dos dispositivos passivos mais antigos e mais usados para controle de vibrações em edifícios em todo o mundo. No entanto, os melhores parâmetros em termos de rigidez e amortecimento, assim como as melhores posições dos TMDs a serem instalados na estrutura permanecem sendo difícil de determinar, especialmente quando mais de um TMD precisa ser instalado, ou seja, quando há a necessidade de se instalar múltiplos amortecedores de massa sintonizados (Multiple Tuned Mass Dampers - MTMD). Assim, a otimização de parâmetros, quantidade e posições de MTMD é uma área que vem sendo estudada nos últimos anos, buscando projetos ótimos de tal dispositivo, para minimização da resposta dinâmica estrutural. Portanto, nesta tese, propõe-se uma metodologia para otimização simultânea de parâmetros e posições de MTMD em edifícios submetidos a sismos. É importante ressaltar que, diferente da maioria dos trabalhos da literatura, a metodologia de otimização proposta nesta tese considera as incertezas presentes nos parâmetros estruturais, na carga dinâmica (sismos) e também nos parâmetros dos MTMD, ou seja, propõem-se uma metodologia de otimização robusta. Desta forma, obtém-se um projeto ótimo robusto, ou seja, um projeto de MTMD que não é sensível às variações dos parâmetros envolvidos no comportamento dinâmico do sistema. Para fins de ilustração, a metodologia proposta é aplicada em um prédio de 10 andares, confirmando sua eficácia. Adicionalmente, novamente com o objetivo de confirmar a eficácia da metodologia proposta para projeto ótimo robusto de MTMD, avalia-se a resposta dinâmica do edifício em estudo submetido a registros sísmicos reais e equipado com os MTMD otimizados pelo método proposto, confirmando novamente a eficácia da metodologia desenvolvida. Assim, acredita-se que a metodologia proposta pode ser utilizada como uma ferramenta promissora para o projeto de MTMD.