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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise de vibrações de passarelas de pedestres submetidas a cargas dinâmicas de vandalismo
Título(s) alternativo(s): Vibration analysis of pedestrian footbridges subjected to vandalism dynamic loads
Autor: Oliveira, Amanda Borges 
Primeiro orientador: Silva, José Guilherme Santos da
Primeiro coorientador: Debona, Gilvan Lunz
Primeiro membro da banca: Burgos, Rodrigo Bird
Segundo membro da banca: Alencar, Guilherme Santana
Resumo: O objetivo deste trabalho de pesquisa é o de investigar o comportamento estrutural dinâmico de passarelas de pedestres, quando submetidas às ações dinâmicas oriundas de vandalismo, tendo em mente o desenvolvimento de testes experimentais e modelagem numérica. Assim sendo, ao longo do estudo são investigados três modelos matemáticos tradicionais utilizados para a caracterização da ação humana mediante o emprego das funções Hanning, semi-senoidal e triangular. Os testes experimentais são realizados sobre uma passarela de concreto existente, localizada na Faculdade de Engenharia (FEN) da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). O sistema estrutural é do tipo simplesmente apoiado com vão de 24,4 m, utilizado correntemente para a travessia de pedestres. Inicialmente, a análise modal da estrutura foi conduzida com base na realização de testes experimentais, visando caracterizar as frequências naturais e modos de vibração. Em seguida, foram consideradas situações de carregamento distintas para a realização dos testes experimentais de vibração forçada sobre a passarela, com a participação de até 20 pessoas, objetivando a simulação de excitações dinâmicas de vandalismo. A modelagem numérica da passarela foi desenvolvida com base no emprego do programa de elementos finitos ANSYS, e o referido modelo numérico foi utilizado para a calibração dos resultados obtidos via monitoração experimental da estrutura. Em seguida, a resposta estrutural dinâmica da passarela em estudo foi avaliada numericamente e os níveis de conforto humano foram comparados com critérios estabelecidos em normas e recomendações de projeto. Analisando-se os resultados da pesquisa, ressalta-se que quando 20 pessoas produzem ações dinâmicas rítmicas sobre a estrutura, o valor da aceleração de pico é da ordem de 1,50 m/s2 (ap = 1,50 m/s2), correspondendo a um nível de conforto mínimo.
Abstract: This research work aims to investigate the dynamic structural behaviour of pedestrian footbridges, when subjected to dynamic actions associated to vandalism, based on the development of experimental tests and numerical modelling. Therefore, three traditional mathematical models used to characterize the human actions are investigated using the Hanning, semi-sinusoidal and triangular functions. The experimental tests are carried out on an existing concrete footbridge, located at the Faculty of Engineering (FEN) of the State University of Rio de Janeiro (UERJ). The structural system is simply supported spanning 24.4 m, currently used for pedestrian crossing. Initially, the modal analysis of the structure was conducted based on experimental tests, aiming to characterize the natural frequencies and vibration modes. Then, different loading situations were considered to carry out experimental forced vibration tests on the footbridge, with the participation of up to 20 people, aiming to simulate dynamic excitations of vandalism. The footbridge numerical modelling was developed based on the use of the ANSYS finite element program, and the numerical model was used to calibrate the results obtained based on the structure experimental monitoring. After that, the studied footbridge dynamic structural response was numerically assessed and the human comfort levels were compared with criteria established in standards and design recommendations. Analysing the research results, it is highlighted that when 20 people produce rhythmic dynamic actions on the structure, the peak acceleration value is about of 1.50 m/s2 (ap = 1.50 m/s2), corresponding to a minimum comfort level.
Palavras-chave: Engenharia civil
Análise estrutural (Engenharia)
Vandalismo
Áreas para pedestres
Pontes - Projetos e construção
Civil engineering
Structural analysis (Engineering)
Vandalism
Pedestrian areas
Bridges - Design and construction
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: OLIVEIRA, Amanda Borges. Análise de vibrações de passarelas de pedestres submetidas a cargas dinâmicas de vandalismo. 2024. 144 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/23119
Data de defesa: 1-Mar-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Civil



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