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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação da resposta estrutural dinâmica de edifícios em aço com base em monitoração experimental e modelagem numérica
Título(s) alternativo(s): Dynamic structural response evaluation of steel buildings based on experimental monitoring and numerical modeling
Autor: Miranda, Leonardo Ferreira de 
Primeiro orientador: Silva, José Guilherme Santos da
Segundo orientador: Debona, Gilvan Lunz
Primeiro membro da banca: Pereira, André Maués Brabo
Segundo membro da banca: Soeiro, Francisco José da Cunha Pires
Resumo: Neste trabalho, a resposta dinâmica de um edifício em aço de cinco andares construído em laboratório foi determinada com base em monitoração experimental dinâmica e análises numéricas. A monitoração experimental dinâmica possibilita a extração dos parâmetros modais (frequências naturais, modos de vibração e coeficientes de amortecimento). Esses parâmetros são relevantes para a caracterização do sistema estrutural e são calculados com base nos sinais experimentais de acelerações, velocidades e deslocamentos. Para validar a resposta dinâmica, os resultados numéricos e experimentais foram correlacionados e apresentados em termos de parâmetros modais, funções no domínio do tempo e funções de resposta em frequência (FRFs). Desta forma, o modelo numérico utilizado para a análise dinâmica do edifício em aço adotou as técnicas usuais de refinamento de malha presentes nas simulações de modelagem de elementos finitos (MEF) implementadas no programa ANSYS. Os pilares de aço foram representados por elementos de pórtico tridimensionais, onde os efeitos de torção e flexão são considerados, e as lajes foram representadas por elementos de casca. Uma análise de vibração forçada foi realizada e a resposta dinâmica do edifício, quando submetida a cargas de impacto, foi comparada com a resposta estrutural real do modelo do edifício em aço. Com base na boa concordância entre os resultados numéricos e experimentais, as conclusões enfatizam a relevância da monitoração experimental dinâmica, a fim de caracterizar e ajustar o MEF desenvolvido do edifício.
Abstract: In this work, the dynamic response of a 5-story steel building constructed in laboratory was determined based on dynamic experimental monitoring and numerical analyses. The dynamic experimental monitoring makes possible the extraction of modal parameters (natural frequencies, vibration modes and damping coefficients). These parameters are relevant for the characterization of the structural system, and are calculated based on the accelerations, velocities and displacements experimental signals. To validate the dynamic response, both numerical and experimental results were correlated and presented in terms of modal parameters, time history functions and frequency response functions (FRFs). This way, the numerical model used for the steel building dynamic analysis adopted the usual mesh refinement techniques present in finite element modelling (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. The floor steel columns were represented by three-dimensional gantry elements, where flexural and torsional effects are considered, and the slabs were represented by shell elements. A forced vibration analysis was carried out and the dynamic response of the building, when subjected to impact loads, was compared with the actual structural response of the steel building model. Based on the good agreement between the numerical and experimental results, the conclusions emphasize the relevance of the dynamic experimental monitoring in order to characterize and adjust the developed FEM of the building.
Palavras-chave: Civil engineering
Structural analysis (Engineering)
Buildings
Steel - Structures
Finite element method
Dynamic experimental monitoring
Engenharia civil
Análise estrutural (Engenharia)
Edifícios
Aço - Estruturas
Método dos elementos finitos
Monitoração experimental dinâmica
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citação: MIRANDA, Leonardo Ferreira de. Avaliação da resposta estrutural dinâmica de edifícios em aço com base em monitoração experimental e modelagem numérica. 2019. 182 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16383
Data de defesa: 25-Out-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil

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