Avaliação de vibrações em passarelas de pedestres na direção lateral considerando modelos biodinamicos de pessoas caminhando

Abstract

Na avaliação das vibrações laterais das passarelas, a modelagem da interação humano-estrutura requer um modelo que represente a dinâmica do corpo humano e as forças induzidas pelas pessoas que caminham, além de levar em conta os efeitos da multidão. Neste trabalho é proposto um modelo para o corpo humano como um sistema massa-mola-amortecedor com um grau de liberdade, que descreve o processo do movimento lateral do caminhar humano considerando os efeitos da variabilidade inter-indivíduos. Inicialmente, a identificação do modelo biodinâmico foi feita a partir de medições experimentais em indivíduos caminhando sozinhos sobre uma superfície rígida e, adicionalmente, foram realizadas medições em indivíduos em situação de multidão. Os parâmetros biodinâmicos de massa, rigidez e amortecimento, além do fator dinâmico de carga foram determinados a partir da aceleração do centro de massa de cada pedestre. A comparação entre parâmetros biodinâmicos de pessoas caminhando só e em multidão possibilitou a identificação da influência causada por multidão. Em seguida, foram obtidas funções de regressão para predizer os parâmetros biodinâmicos e o fator dinâmico de carga. Finalmente, foi realizada a validação do modelo através de uma comparação entre resultados de simulações numéricas de pessoas cruzando individualmente a passarela Aberfeldy, na Escócia, com as respostas experimentais da literatura. A comparação numérico-experimental, em termos da aceleração máxima, constatou uma melhoria em relação ao uso do modelo tradicional de força lateral.