Análise dinâmica numérico-experimental de estruturas adjacentes acopladas por conexões rígidas

Abstract

O avanço nas tecnologias de engenharia estrutural e de materiais, aliado à rápida urbanização de grandes centros, resultou na construção de edifícios mais altos e próximos, com maior esbeltez estrutural. Essas características, enquanto melhoram a eficiência e flexibilidade das construções, também aumentam sua vulnerabilidade a oscilações excessivas causadas por ações dinâmicas, como ventos e sismos, e agravam a possibilidade de colisões entre edifícios vizinhos, fenômeno conhecido como pounding. Para mitigar esse risco, a técnica de acoplamento estrutural por meio de ligações rígidas tem se destacado como uma solução viável e de fácil implementação. No entanto, há uma lacuna de estudos que analisam a eficácia dessa técnica em modelos tridimensionais de pórticos espaciais, principalmente em simulações numéricas e experimentais. O trabalho propõe, portanto, uma análise aprofundada das respostas dinâmicas de estruturas adjacentes conectadas por elementos rígidos. Para isso, foram estudados dois modelos em miniatura de edifícios compostos por módulos de aço, sendo um com 10 pavimentos e o outro com 5 pavimentos. Inicialmente, foi desenvolvido um modelo numérico no software SAP2000, seguido por ensaios experimentais para calibrar e validar as características dinâmicas dos modelos desacoplados. Na sequência, o acoplamento foi implementado, permitindo a comparação direta das respostas dinâmicas entre os sistemas acoplado e desacoplado. Os resultados indicaram que o acoplamento estrutural reduziu de forma significativa os deslocamentos máximos do edifício mais alto, demonstrando a eficácia da técnica para minimizar os riscos de pounding e no controle da resposta estrutural dos edifícios acopladas.