[pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI
Data de Publicação: 2002
Tipo de documento: Outros
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
Texto Completo: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3124
Resumo: [pt] No presente trabalho estuda-se a aplicação do controle estrutural na proteção de estruturas submetidas a carregamentos dinâmicos contra níveis de vibração indesejáveis que possam causar desconforto e, até mesmo, comprometer a segurança e integridade da edificação. Os três tipos de controle estrutural, passivo, ativo e híbrido, são analisados de forma a evidenciar as vantagens do uso do controle híbrido. O mecanismo de controle utilizado é o denominado amortecedor de massa sintonizado (AMS), devido à sua vasta aplicação na Engenharia Civil, tendo uma grande quantidade sido instalada em edifícios, pontes e chaminés industriais para controle de vibrações causadas pelo vento. Verifica-se a influência da não- linearidade da rigidez do AMS no comportamento do sistema principal. A utilização de amortecedores de massa sintonizados múltiplos é também estudada como uma forma de vencer certas limitações quanto à robustez deste tipo de sistema e melhorar sua performance. Analisa-se por fim o comportamento e eficiência do amortecedor de massa híbrido (AMH), em relação ao AMS passivo. Para cálculo da força de controle são utilizados os seguintes algoritmos: controle ótimo linear clássico, controle ótimo instantâneo e controle ótimo não-linear. Uma estratégia para definição das matrizes de ponderação, utilizadas no algoritmo de controle ótimo instantâneo, que minimizem a amplitude da resposta harmônica permanente é apresentada. Exemplos numéricos são apresentados ao longo de todo o trabalho. Verifica-se que a utilização do controle híbrido é mais eficiente que os controles passivo e ativo isolados, requerendo forças de magnitude inferiores, o que reduz bastante o custo deste tipo de sistema. O sistema de controle híbrido se mostrou eficiente na redução de vibrações causadas por carregamentos cujas freqüências eram diversas das consideradas no projeto do sistema de controle passivo. Verificou-se, ainda que o mesmo se comportou de forma satisfatória no caso de discrepância na freqüência natural da estrutura.
id PUC_RIO-1_30d7717780fc9a214f2eb1f58cbc4e7d
oai_identifier_str oai:MAXWELL.puc-rio.br:3124
network_acronym_str PUC_RIO-1
network_name_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository_id_str 534
spelling [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS [en] HYBRID CONTROL FOR REDUCING BUILDING VIBRATIONS [pt] DINAMICA DE ESTRUTURAS[pt] AMORTECEDOR[pt] CONTROLE HIBRIDO[pt] AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO[pt] CONTROLE ESTRUTURAL[en] STRUCTURAL DYNAMICS[en] HYBRID MASS DAMPER[en] HYBRID CONTROL[en] TUNED MASS DAMPER[en] STRUCTURAL CONTROL[pt] No presente trabalho estuda-se a aplicação do controle estrutural na proteção de estruturas submetidas a carregamentos dinâmicos contra níveis de vibração indesejáveis que possam causar desconforto e, até mesmo, comprometer a segurança e integridade da edificação. Os três tipos de controle estrutural, passivo, ativo e híbrido, são analisados de forma a evidenciar as vantagens do uso do controle híbrido. O mecanismo de controle utilizado é o denominado amortecedor de massa sintonizado (AMS), devido à sua vasta aplicação na Engenharia Civil, tendo uma grande quantidade sido instalada em edifícios, pontes e chaminés industriais para controle de vibrações causadas pelo vento. Verifica-se a influência da não- linearidade da rigidez do AMS no comportamento do sistema principal. A utilização de amortecedores de massa sintonizados múltiplos é também estudada como uma forma de vencer certas limitações quanto à robustez deste tipo de sistema e melhorar sua performance. Analisa-se por fim o comportamento e eficiência do amortecedor de massa híbrido (AMH), em relação ao AMS passivo. Para cálculo da força de controle são utilizados os seguintes algoritmos: controle ótimo linear clássico, controle ótimo instantâneo e controle ótimo não-linear. Uma estratégia para definição das matrizes de ponderação, utilizadas no algoritmo de controle ótimo instantâneo, que minimizem a amplitude da resposta harmônica permanente é apresentada. Exemplos numéricos são apresentados ao longo de todo o trabalho. Verifica-se que a utilização do controle híbrido é mais eficiente que os controles passivo e ativo isolados, requerendo forças de magnitude inferiores, o que reduz bastante o custo deste tipo de sistema. O sistema de controle híbrido se mostrou eficiente na redução de vibrações causadas por carregamentos cujas freqüências eram diversas das consideradas no projeto do sistema de controle passivo. Verificou-se, ainda que o mesmo se comportou de forma satisfatória no caso de discrepância na freqüência natural da estrutura.[en] In this work the use of structural control is studied to protect dynamically loaded building structures against undesirable vibration levels, which can cause human discomfort and, even more, compromise the building safety and integrity. The three types of structural control, passive, ative and hybrid, are analysed to show the advantages of hybrid control in reducing undesirable vibration levels. The chosen control mechanism is the so called tuned mass damper (TMD), due to its large application in Civil Engineering, having a great number of these devices been installed in buildings, bridges and industrial chimneys to control structural vibrations induced by wind loads. It is also verified the influence of TMD non linear stiffness on the main system behaviour. The use of multiple tuned mass dampers is studied as a possible way of improving the TMD robustness and performance. The hybrid mass damper (HMD) behaviour and efficiency comparing to the passive mass damper is analysed in detail. To calculate the control force the following control algorithms are used: classical optimum linear control, instantaneous optimum control and non-linear optimum control. A strategy to define the weighting matrices used in the instantaneous optimum control algorithm that minimizes the harmonic response amplitude is presented. Several numerical examples are presented aalong the work. The results show that the hybrid control is more efficient that the passive or active control used separately, requiring smaller forces reducing in this way the cost of the control system. The hybrid control system showed to be more efficient in reducing vibrations caused by loadings which had different frequencies from that considered on the passive control design. Moreover it was shown that hybrid control has a satisfactory perfomance when discrepancies in natural frequency occur.MAXWELLPAULO BATISTA GONCALVESSUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI2002-11-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/otherhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@1https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@2http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3124porreponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)instacron:PUC_RIOinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-09-14T00:00:00Zoai:MAXWELL.puc-rio.br:3124Repositório InstitucionalPRIhttps://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/ibict.phpopendoar:5342017-09-14T00:00Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)false
dc.title.none.fl_str_mv [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
[en] HYBRID CONTROL FOR REDUCING BUILDING VIBRATIONS
title [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
spellingShingle [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
SUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI
[pt] DINAMICA DE ESTRUTURAS
[pt] AMORTECEDOR
[pt] CONTROLE HIBRIDO
[pt] AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO
[pt] CONTROLE ESTRUTURAL
[en] STRUCTURAL DYNAMICS
[en] HYBRID MASS DAMPER
[en] HYBRID CONTROL
[en] TUNED MASS DAMPER
[en] STRUCTURAL CONTROL
title_short [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
title_full [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
title_fullStr [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
title_full_unstemmed [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
title_sort [pt] CONTROLE HÍBRIDO PARA ATENUAÇÃO DE VIBRAÇÕES EM EDIFÍCIOS
author SUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI
author_facet SUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv PAULO BATISTA GONCALVES
dc.contributor.author.fl_str_mv SUZANA MOREIRA AVILA BENEVELI
dc.subject.por.fl_str_mv [pt] DINAMICA DE ESTRUTURAS
[pt] AMORTECEDOR
[pt] CONTROLE HIBRIDO
[pt] AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO
[pt] CONTROLE ESTRUTURAL
[en] STRUCTURAL DYNAMICS
[en] HYBRID MASS DAMPER
[en] HYBRID CONTROL
[en] TUNED MASS DAMPER
[en] STRUCTURAL CONTROL
topic [pt] DINAMICA DE ESTRUTURAS
[pt] AMORTECEDOR
[pt] CONTROLE HIBRIDO
[pt] AMORTECEDOR DE MASSA SINTONIZADO
[pt] CONTROLE ESTRUTURAL
[en] STRUCTURAL DYNAMICS
[en] HYBRID MASS DAMPER
[en] HYBRID CONTROL
[en] TUNED MASS DAMPER
[en] STRUCTURAL CONTROL
description [pt] No presente trabalho estuda-se a aplicação do controle estrutural na proteção de estruturas submetidas a carregamentos dinâmicos contra níveis de vibração indesejáveis que possam causar desconforto e, até mesmo, comprometer a segurança e integridade da edificação. Os três tipos de controle estrutural, passivo, ativo e híbrido, são analisados de forma a evidenciar as vantagens do uso do controle híbrido. O mecanismo de controle utilizado é o denominado amortecedor de massa sintonizado (AMS), devido à sua vasta aplicação na Engenharia Civil, tendo uma grande quantidade sido instalada em edifícios, pontes e chaminés industriais para controle de vibrações causadas pelo vento. Verifica-se a influência da não- linearidade da rigidez do AMS no comportamento do sistema principal. A utilização de amortecedores de massa sintonizados múltiplos é também estudada como uma forma de vencer certas limitações quanto à robustez deste tipo de sistema e melhorar sua performance. Analisa-se por fim o comportamento e eficiência do amortecedor de massa híbrido (AMH), em relação ao AMS passivo. Para cálculo da força de controle são utilizados os seguintes algoritmos: controle ótimo linear clássico, controle ótimo instantâneo e controle ótimo não-linear. Uma estratégia para definição das matrizes de ponderação, utilizadas no algoritmo de controle ótimo instantâneo, que minimizem a amplitude da resposta harmônica permanente é apresentada. Exemplos numéricos são apresentados ao longo de todo o trabalho. Verifica-se que a utilização do controle híbrido é mais eficiente que os controles passivo e ativo isolados, requerendo forças de magnitude inferiores, o que reduz bastante o custo deste tipo de sistema. O sistema de controle híbrido se mostrou eficiente na redução de vibrações causadas por carregamentos cujas freqüências eram diversas das consideradas no projeto do sistema de controle passivo. Verificou-se, ainda que o mesmo se comportou de forma satisfatória no caso de discrepância na freqüência natural da estrutura.
publishDate 2002
dc.date.none.fl_str_mv 2002-11-01
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/other
format other
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3124
url https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@1
https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=3124@2
http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.3124
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
publisher.none.fl_str_mv MAXWELL
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron:PUC_RIO
instname_str Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
instacron_str PUC_RIO
institution PUC_RIO
reponame_str Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
collection Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell) - Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RIO)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814822544618815488