Contribuições à metodologia de projeto de Absorvedores Líquidos Sintonizados (ALS)

Abstract

Com o avanço em técnicas construtivas e implementação de novos materiais de construção, assim como o aproveitamento do espaço urbano, tem-se projetado e construído edifícios cada vez mais esbeltos, leves e flexíveis. Tais estruturas são mais vulneráveis às excitações de natureza dinâmica, apresentando grandes amplitudes de deslocamento no topo; Ficando sujeitas a problemas de segurança estrutural ou problemas de utilização. Para mitigar estes efeitos nocivos e indesejáveis, estudam-se reservatórios parcialmente preenchidos com líquido, conhecidos na literatura especializada como absorvedores de líquidos sintonizados (ALS). Um ALS é um dispositivo de controle estrutural passivo que transfere a energia mecânica da estrutura principal para o líquido sloshing em um tanque. A descrição mecânica do líquido sloshing contido em um reservatório requer uma intrincada formulação matemática. Uma técnica alternativa é descrever o comportamento dinâmico do ALS como modelo mecânico equivalente composto por uma série de sistemas de pêndulos fixados às paredes do tanque. Para validar esta abordagem, modelos desacoplados e acoplados de sloshing discreto equivalente são comparados a resultados experimentais e soluções analíticas, tornando assim um procedimento valido e confiável. Em seguida, o problema real, edifício alto equipado com ALS, é conceituado como um modelo mecânico de pêndulo duplo, que é otimizado pela técnica de mapa de respostas fundamentada numa análise por varredura de parâmetros que geram amplitudes de resposta mínima no sistema principal. Finalmente contribuições para o projeto de ALS são apresentadas na forma de configuração geométrica ótima de comprimento, largura e altura do líquido do ALS. Este trabalho apresenta contribuições em modelagem e procedimento experimental.