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https://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13521
Tipo: | Dissertação |
Data do documento: | 31-Ago-2020 |
Autor(es): | BORGES, João Pedro das Chagas |
Primeiro(a) Orientador(a): | PRAZERES, Plínio Glauber Carvalho dos |
Título: | Análise modal operacional: um estudo de caso da influência da alvenaria no comportamento dinâmico de prédios altos |
Citar como: | BORGES, João Pedro das Chagas. Análise modal operacional: um estudo de caso da influência da alvenaria no comportamento dinâmico de prédios altos. Orientador: Plínio Glauber Carvalho dos Prazeres. 2020. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético) ─ Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2020. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/13521. Acesso em:. |
Resumo: | A análise modal operacional de estruturas consiste na identificação dos parâmetros modais de dada estrutura a partir das suas condições normais de operação e é uma realidade dentro da engenharia, consonante com a necessidade de métodos mais precisos e arrojados de monitoramento de estruturas. A presente dissertação tem o objetivo de estudar e descrever a análise modal operacional de estruturas de engenharia civil e a partir da sua aplicação estudar a influência da alvenaria no comportamento dinâmico de edifícios altos. Para atingir o objetivo descreveu-se dois métodos consagrados de análise modal operacional e comprovou-se que esta é uma importante ferramenta, viável e precisa, para a identificação do comportamento dinâmico de estruturas de Engenharia Civil. Fez-se a análise em um edifício de dezesseis andares na cidade de Belém-Pa, antes e depois da execução dos painéis de alvenaria. Aqui consiste precisamente a contribuição deste trabalho uma vez que quase já não é possível se encontrar construções de prédios onde a alvenaria é executada apenas na fase final da obra, explicando-se assim a falta de estudos com tais características. O estudo foi feito através de duas campanhas de medições em quatro dos dezesseis pavimentos do edifício, sendo medidos três pontos em cada um desses pavimentos. Os métodos de análise modal operacional EFDD, no domínio da frequência, e SSI, no domínio do tempo, foram descritos e aplicados na identificação modal do prédio nas duas campanhas. Foram alcançados resultados satisfatórios que foram validados pelo critério do coeficiente MAC. As frequências naturais identificadas tiveram aumentos que variaram de 25% a 35% na estrutura com alvenaria em relação ao pórtico de concreto armado sem alvenaria, o que é evidência do ganho de rigidez da estrutura. Além disso, foi observado que esse enrijecimento é consideravelmente maior em uma das direções de flexão do prédio, indicado por uma inversão das formas modais entre os dois primeiros modos de vibração quando comparadas as duas campanhas. Por meio desses resultados, concluiu-se que a alvenaria exerceu interferência significativa no comportamento dinâmico do edifício. |
Abstract: | Operational modal analysis consists on the modal parameters identification of a given structure from its normal operating conditions and is a reality in engineering applications, in line with the need for more precise and bold methods of structural monitoring. This dissertation aims to study and describe civil engineering structures operational modal analysis and, from its application, to study the masonry influence on the tall buildings dynamic behavior. In order to achieve the objective, two wellknown operational modal analysis methods were used as described in the text and it was showed that it is an important, viable and accurate tool for the Civil Engineering structures dynamic behavior identification. A sixteen-story building in the city of Belém-Pa was analyzed, before and after the masonry panels execution. Here consists the novelty in this work since it is very difficult to find building construction were the masonry is executed in the final construction stage only, what explain the lacking of studies with such characteristics. The study consisted on two measurement campaigns on four of the building's sixteen floors, with three points measure on each of these floors. The EFDD, in the frequency domain, and SSI, in the time domain, operational modal analysis methods were described and applied in the building modal identification in both campaigns. Satisfactory results were achieved and they were validated by the MAC coefficient. The identified natural frequencies had increases in a range from 25% to 35% in the masonry executed structure in relation to the reinforced concrete porch without masonry, which is structure's stiffness gain evidence. In addition, it was observed that this stiffness gain is considerably greater in one of the building's bending directions, indicated by a modal shapes inversion between the first two vibration modes when compared the two campaigns. Through these results, it was concluded that the masonry had significant interference in the building dynamic behavior. |
Palavras-chave: | Análise estrutural (Engenharia) Dinâmica estrutural Vibração Edifícios altos Alvenaria |
Área de Concentração: | INFRAESTRUTURA |
Linha de Pesquisa: | ESTRUTURAS |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Pará |
Sigla da Instituição: | UFPA |
Instituto: | Núcleo de Desenvolvimento Amazônico em Engenharia - NDAE/Tucuruí |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil |
Fonte URI: | Disponível na Internet via Sagitta |
Aparece nas coleções: | Dissertações em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético (Mestrado) - PPGINDE/NDAE/Tucuruí |
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