Otimização de sistemas de controle de vibração para estruturas submetidas a excitações sísmicas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/234142 |
Resumo: | Os terremotos causam vibrações no solo que podem danificar gravemente as estruturas e, às vezes, até levar ao seu colapso. Nesse cenário, o controle estrutural é uma ferramenta capaz de reduzir as amplitudes de vibração da estrutura. Em particular, o sistema de controle passivo por meio de Atenuador Dinâmico Sincronizado (ADS) é uma técnica bastante utilizada. O objetivo deste trabalho é criar um código Matlab capaz de otimizar a quantidade desses dispositivos, seu posicionamento e seus parâmetros para reduzir o deslocamento máximo dos andares. Para isso, estuda-se um edifício submetido a um registro da aceleração de um sismo real e un sismo artificial gerado segundo o espectro de Kanai-Tajimi com frequência principal de excitação coincidente com a frequência do primeiro modo fundamental do edifício. Vários cenários de controle foram propostos para realizar as otimizações, utilizando o algoritmo meta-heurístico Whale Optimization Algorithm (WOA). O cenário que mais reduziu a movimentação do último andar foi a utilização de 10 ADSs, um em cada andar. Mas o uso de um único ADS também tem resultados relevantes e seu uso seria mais econômico do que o de 10 ADSs. |
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Hildegarde, Luci Fiona ValentineMiguel, Letícia Fleck Fadel2022-01-18T04:31:03Z2021http://hdl.handle.net/10183/234142001134848Os terremotos causam vibrações no solo que podem danificar gravemente as estruturas e, às vezes, até levar ao seu colapso. Nesse cenário, o controle estrutural é uma ferramenta capaz de reduzir as amplitudes de vibração da estrutura. Em particular, o sistema de controle passivo por meio de Atenuador Dinâmico Sincronizado (ADS) é uma técnica bastante utilizada. O objetivo deste trabalho é criar um código Matlab capaz de otimizar a quantidade desses dispositivos, seu posicionamento e seus parâmetros para reduzir o deslocamento máximo dos andares. Para isso, estuda-se um edifício submetido a um registro da aceleração de um sismo real e un sismo artificial gerado segundo o espectro de Kanai-Tajimi com frequência principal de excitação coincidente com a frequência do primeiro modo fundamental do edifício. Vários cenários de controle foram propostos para realizar as otimizações, utilizando o algoritmo meta-heurístico Whale Optimization Algorithm (WOA). O cenário que mais reduziu a movimentação do último andar foi a utilização de 10 ADSs, um em cada andar. Mas o uso de um único ADS também tem resultados relevantes e seu uso seria mais econômico do que o de 10 ADSs.Earthquakes cause ground vibrations that can severely damage structures and sometimes even lead to their collapse. In this scenario, structural control is a tool capable of reducing the structure's vibration amplitudes. In particular, the passive control system through Synchronized Dynamic Attenuator (ADS) is a widely used technique. The objective of this work is to create a Matlab code capable of optimizing the quantity of these devices, their positioning and their parameters in order to reduce the maximum displacement of the floors. For this, a building submitted to a register of the acceleration of a real earthquake and an artificial earthquake gerated according to the Kanai-Tajimi spectrum with excitation principal frequency coincident with the frequency of the building's first fundamental mode is studied. Several control scenarios were proposed to perform the optimizations, using the meta-heuristic Whale Optimization Algorithm (WOA). The scenario that most reduced the movement of the top floor was the use of 10 ADSs on each floor. However the use of a single ADS also has relevant results and its use would be more economical than that of 10 ADS.application/pdfporVibração : ControleSismosVibrações estruturaisSynchronized dynamic attenuatorEarthquakesMeta-heuristic algorithmWhale Optimization AlgorithmVibration controlOtimização de sistemas de controle de vibração para estruturas submetidas a excitações sísmicasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPorto Alegre, BR-RS2021Engenharia Mecânicagraduaçãoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001134848.pdf.txt001134848.pdf.txtExtracted Texttext/plain60133http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/234142/2/001134848.pdf.txtbd0a519a84e1e2d81a4df8a7388070f4MD52ORIGINAL001134848.pdfTexto completoapplication/pdf1171899http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/234142/1/001134848.pdf377c012ca5414c8720b6a0659b7d159aMD5110183/2341422022-02-22 05:05:14.912159oai:www.lume.ufrgs.br:10183/234142Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2022-02-22T08:05:14Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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Os terremotos causam vibrações no solo que podem danificar gravemente as estruturas e, às vezes, até levar ao seu colapso. Nesse cenário, o controle estrutural é uma ferramenta capaz de reduzir as amplitudes de vibração da estrutura. Em particular, o sistema de controle passivo por meio de Atenuador Dinâmico Sincronizado (ADS) é uma técnica bastante utilizada. O objetivo deste trabalho é criar um código Matlab capaz de otimizar a quantidade desses dispositivos, seu posicionamento e seus parâmetros para reduzir o deslocamento máximo dos andares. Para isso, estuda-se um edifício submetido a um registro da aceleração de um sismo real e un sismo artificial gerado segundo o espectro de Kanai-Tajimi com frequência principal de excitação coincidente com a frequência do primeiro modo fundamental do edifício. Vários cenários de controle foram propostos para realizar as otimizações, utilizando o algoritmo meta-heurístico Whale Optimization Algorithm (WOA). O cenário que mais reduziu a movimentação do último andar foi a utilização de 10 ADSs, um em cada andar. Mas o uso de um único ADS também tem resultados relevantes e seu uso seria mais econômico do que o de 10 ADSs. |
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