Análise de vibrações e avaliação do conforto humano de passarelas mistas (aço-concreto) submetidas a carregamentos induzidos por pedestres

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Moreira, Lucas de Souza Suzano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Palavras-chave em Português: Civil engineering; Composite construction; Structural analysis (Engineering); Human comfort; Vibration - Measurement; Engenharia civil; Construção mista; Análise estrutural (Engenharia); Conforto humano; Vibração - Medição; ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22119

Considerando-se os recentes avanços tecnológicos e científicos, os projetos de passarelas têm sido concebidos cada vez mais leves e esbeltos, provocando uma redução dos valores das frequências naturais dessas estruturas, ocasionando aumento dos riscos de ressonância com referência aos carregamentos induzidos pelos pedestres. Assim sendo, o objetivo deste trabalho de pesquisa é o de investigar o comportamento estrutural dinâmico de passarelas mistas (aço-concreto), quando submetidas às ações dinâmicas produzidas por pedestres, tendo em mente as metodologias de análise existentes na literatura técnica. Ao longo do texto são apresentados os modelos matemáticos tradicionais utilizados para a caracterização da ação humana, os métodos expeditos para análise dinâmica de passarelas, além dos critérios de conforto humano estabelecidos pelas normas de projeto vigentes. Além disso, neste trabalho de pesquisa a resposta estrutural dinâmica das passarelas, também é investigada com base no emprego de modelos biodinâmicos, representativos dos pedestres, de maneira a levar em consideração as propriedades dinâmicas dos indivíduos e o efeito da interação dinâmica pedestre-estrutura. As metodologias de análise são aplicadas sobre três projetos estruturais de passarelas mistas (aço-concreto) com vãos de 27,2m, 32m e 36m, respectivamente, todas situadas na cidade do Rio de Janeiro/RJ, Brasil. A modelagem numérica das estruturas foi desenvolvida com base no emprego do programa de elementos finitos ANSYS. Com base nos resultados alcançados, foi observado que as normas e recomendações de projeto ainda não refletem os avanços das pesquisas acerca do tema e apresentam critérios de conforto humano conservadores. De outra forma, metodologias de análise mais recentes, tais como os guias de projeto SÉTRA e HIVOSS, tem se mostrado mais próximas do comportamento real das passarelas. Por outro lado, cabe ressaltar que os modelos matemáticos tradicionais de carregamento dinâmico, e mesmo os guias de projeto SÉTRA e HIVOSS produzem respostas dinâmicas (acelerações de pico) superiores quando comparadas àquelas determinadas a partir do emprego de modelos biodinâmicos para simular as ações dinâmicas induzidas pelos pedestres. Desta maneira, fica claro que a utilização dos modelos biodinâmicos é relevante para a avaliação final do conforto humano de passarelas de pedestres, de maneira mais realista, e que ainda existe uma demanda significativa no que concerne ao desenvolvimento de pesquisas sobre este tema.