Análise modal operacional: um estudo de caso da influência da alvenaria no comportamento dinâmico de prédios altos

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.