Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Alex Koch de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/241910
Resumo: A importância da ação do vento nas estruturas, no contexto em que se busca a máxima esbeltez possível, aumenta de forma direta e proporcional à altura das edificações. Essas edificações cada vez mais altas e esbeltas, respeitados os critérios de segurança, objetivam sempre o custo mínimo. Nesse cenário se insere este trabalho, que teve como objetivo a aplicação de métodos de otimização estrutural combinados com o uso de amortecedores magneto-reológicos (MR) em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento. A estrutura, idealizada em concreto, foi modelada usando o método dos elementos finitos e, a carga dinâmica do vento, através de um processo estocástico. A otimização da massa da estrutura foi realizada por meio do algoritmo Particle Swarm Optimization (PSO). Por fim, um conjunto de amortecedores MR (RD-1005-03, Lord Corporation), considerando o modelo reológico de Bouc-Wen modificado, com parâmetros obtidos experimentalmente, foi aplicado na estrutura. Os resultados mostraram que a otimização estrutural aliada ao controle produzido pelos amortecedores MR foi capaz de reduzir a resposta, demonstrando que estruturas que combinam técnicas de otimização e controle semiativo em sua concepção, são uma alternativa promissora.
id URGS_cb9a4a07d39d7ecd59bd3546d56e7386
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/241910
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Almeida, Alex Koch deMiguel, Letícia Fleck Fadel2022-07-06T04:57:51Z2022http://hdl.handle.net/10183/241910001144018A importância da ação do vento nas estruturas, no contexto em que se busca a máxima esbeltez possível, aumenta de forma direta e proporcional à altura das edificações. Essas edificações cada vez mais altas e esbeltas, respeitados os critérios de segurança, objetivam sempre o custo mínimo. Nesse cenário se insere este trabalho, que teve como objetivo a aplicação de métodos de otimização estrutural combinados com o uso de amortecedores magneto-reológicos (MR) em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento. A estrutura, idealizada em concreto, foi modelada usando o método dos elementos finitos e, a carga dinâmica do vento, através de um processo estocástico. A otimização da massa da estrutura foi realizada por meio do algoritmo Particle Swarm Optimization (PSO). Por fim, um conjunto de amortecedores MR (RD-1005-03, Lord Corporation), considerando o modelo reológico de Bouc-Wen modificado, com parâmetros obtidos experimentalmente, foi aplicado na estrutura. Os resultados mostraram que a otimização estrutural aliada ao controle produzido pelos amortecedores MR foi capaz de reduzir a resposta, demonstrando que estruturas que combinam técnicas de otimização e controle semiativo em sua concepção, são uma alternativa promissora.The importance of the wind action in structures, in a context in which the maximum possible slenderness is desired, increases directly and proportionally to the height of the buildings. Those tall and slender buildings, respecting safety criteria, always aim at the minimum cost. This work is part of that scenario, which aimed to apply structural optimization methods combined with the use of Magneto-rheological (MR) dampers in tall buildings under dynamic wind load. The structure, idealized in concrete, was modeled using the finite element method and, the dynamic wind load, through a stochastic process. The optimization of the structure's mass was performed using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. Finally, a set of MR dampers (RD- 1005-03, Lord Corporation), considering the modified Bouc-Wen rheological model with parameters obtained experimentally was applied in the structure. The results showed that the structural optimization combined with the control produced by the MR dampers was able to reduce the response, demonstrating that structures which combine optimization techniques and semi-active control in their design, are a promising alternative.application/pdfporDimensionamento de estruturasVibração : ControleAmortecedoresAção do vento nas estruturasStructural optimizationSemi-active dampersMagneto-rheological dampersVibration controlVibration controlOtimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do ventoStructural optimization and vibration control using magneto-rheological dampers in tall buildings under dynamic wind load info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilPorto Alegre, BR-RS2022mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001144018.pdf.txt001144018.pdf.txtExtracted Texttext/plain201634http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/241910/2/001144018.pdf.txt7a424c7a8a81ceecbee7d115c2c23a1eMD52ORIGINAL001144018.pdfTexto completoapplication/pdf7051772http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/241910/1/001144018.pdff518f176f0ba541ee36839f63dac17aeMD5110183/2419102022-07-07 04:57:25.036898oai:www.lume.ufrgs.br:10183/241910Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-07-07T07:57:25Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Structural optimization and vibration control using magneto-rheological dampers in tall buildings under dynamic wind load
title Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
spellingShingle Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
Almeida, Alex Koch de
Dimensionamento de estruturas
Vibração : Controle
Amortecedores
Ação do vento nas estruturas
Structural optimization
Semi-active dampers
Magneto-rheological dampers
Vibration control
Vibration control
title_short Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
title_full Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
title_fullStr Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
title_full_unstemmed Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
title_sort Otimização estrutural e controle de vibrações através de amortecedores magneto-reológicos em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento
author Almeida, Alex Koch de
author_facet Almeida, Alex Koch de
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Almeida, Alex Koch de
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Miguel, Letícia Fleck Fadel
contributor_str_mv Miguel, Letícia Fleck Fadel
dc.subject.por.fl_str_mv Dimensionamento de estruturas
Vibração : Controle
Amortecedores
Ação do vento nas estruturas
topic Dimensionamento de estruturas
Vibração : Controle
Amortecedores
Ação do vento nas estruturas
Structural optimization
Semi-active dampers
Magneto-rheological dampers
Vibration control
Vibration control
dc.subject.eng.fl_str_mv Structural optimization
Semi-active dampers
Magneto-rheological dampers
Vibration control
Vibration control
description A importância da ação do vento nas estruturas, no contexto em que se busca a máxima esbeltez possível, aumenta de forma direta e proporcional à altura das edificações. Essas edificações cada vez mais altas e esbeltas, respeitados os critérios de segurança, objetivam sempre o custo mínimo. Nesse cenário se insere este trabalho, que teve como objetivo a aplicação de métodos de otimização estrutural combinados com o uso de amortecedores magneto-reológicos (MR) em edifícios altos submetidos à ação dinâmica do vento. A estrutura, idealizada em concreto, foi modelada usando o método dos elementos finitos e, a carga dinâmica do vento, através de um processo estocástico. A otimização da massa da estrutura foi realizada por meio do algoritmo Particle Swarm Optimization (PSO). Por fim, um conjunto de amortecedores MR (RD-1005-03, Lord Corporation), considerando o modelo reológico de Bouc-Wen modificado, com parâmetros obtidos experimentalmente, foi aplicado na estrutura. Os resultados mostraram que a otimização estrutural aliada ao controle produzido pelos amortecedores MR foi capaz de reduzir a resposta, demonstrando que estruturas que combinam técnicas de otimização e controle semiativo em sua concepção, são uma alternativa promissora.
publishDate 2022
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2022-07-06T04:57:51Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2022
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/241910
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001144018
url http://hdl.handle.net/10183/241910
identifier_str_mv 001144018
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.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/241910/2/001144018.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/241910/1/001144018.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 7a424c7a8a81ceecbee7d115c2c23a1e
f518f176f0ba541ee36839f63dac17ae
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085587918520320