Interação dinâmica pessoa-estrutura de passarelas em material compósito

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Costa, Natasha de Paula Amador da
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/5410415063041224
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas
Faculdade de Tecnologia
BR
UFAM
Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Material compósito
ENGENHARIAS: ENGENHARIA CIVIL
Link de acesso: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3476
Resumo: A resposta dinâmica teórica de passarelas induzidas por atividades humanas tais como caminhar e correr é tradicionalmente determinada considerando-se estas ações como cargas periódicas móveis. Entretanto no caso de passarelas muito leves, como exemplo aquelas executadas em material compósito, pode ocorrer interação dinâmica entre a estrutura e as pessoas.O estudo da interação estrutura-pessoa é feito neste trabalho com o uso de modelos biodinâmicos com um grau de liberdade extraídos da literatura para situações de pessoa em pé e parada ou caminhando sobre uma superfície rígida. Escrevendo-se as expressões matemáticas das forças de interação pessoa - estrutura desenvolveram-se os sistemas de equações de movimento que acoplam as características dinâmicas da estrutura e da pessoa. A integração numérica das equações do sistema discretizado da estrutura mais pessoa fornece as respostas no domínio do tempo. Com a aplicação do modelo a um sistema com pessoas em pé e paradas observaram-se a redução de frequência natural do sistema e a redução das amplitudes de resposta em vibração livre e forçada em relação à estrutura isolada. Para a aplicação do modelo à situação de pessoa caminhando foi utilizada a passarela em material compósito Aberfeldy, na Escócia, e os resultados comparados às respostas experimentais da literatura. Estes exemplos mostraram que a resposta teórica com interação dinâmica pessoa estrutura fornece resultados consistentes com a resposta experimental, dependendo, entretanto, do modelo biodinâmico empregado.
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spelling Interação dinâmica pessoa-estrutura de passarelas em material compósitoMaterial compósitoENGENHARIAS: ENGENHARIA CIVILA resposta dinâmica teórica de passarelas induzidas por atividades humanas tais como caminhar e correr é tradicionalmente determinada considerando-se estas ações como cargas periódicas móveis. Entretanto no caso de passarelas muito leves, como exemplo aquelas executadas em material compósito, pode ocorrer interação dinâmica entre a estrutura e as pessoas.O estudo da interação estrutura-pessoa é feito neste trabalho com o uso de modelos biodinâmicos com um grau de liberdade extraídos da literatura para situações de pessoa em pé e parada ou caminhando sobre uma superfície rígida. Escrevendo-se as expressões matemáticas das forças de interação pessoa - estrutura desenvolveram-se os sistemas de equações de movimento que acoplam as características dinâmicas da estrutura e da pessoa. A integração numérica das equações do sistema discretizado da estrutura mais pessoa fornece as respostas no domínio do tempo. Com a aplicação do modelo a um sistema com pessoas em pé e paradas observaram-se a redução de frequência natural do sistema e a redução das amplitudes de resposta em vibração livre e forçada em relação à estrutura isolada. Para a aplicação do modelo à situação de pessoa caminhando foi utilizada a passarela em material compósito Aberfeldy, na Escócia, e os resultados comparados às respostas experimentais da literatura. Estes exemplos mostraram que a resposta teórica com interação dinâmica pessoa estrutura fornece resultados consistentes com a resposta experimental, dependendo, entretanto, do modelo biodinâmico empregado.In traditional dynamic analysis of footbridges the pedestrians are considered as moving time varying loads in vertical and horizontal directions. This approach is appropriate for most footbridges systems but for lightweight structures such as composite footbridges a high degree of human structure interaction may be expected. The analysis of the pedestrian structure dynamic interaction is performed in this work with the aid of one degree of freedom biodynamic models extracted from the literature applicable to standing person or to walking person on a rigid surface. After expressing the interaction forces the motion equations of the coupled system person structure were developed by considering one flexural bending mode of the structure as generalized coordinate. The Runge-Kutta method is employed to integrate the motion equations. Application of the model to a coupled system with standing persons subjected to free and forced vibrations yielded to the reduction of the response frequency and the growth of the apparent damping ratio as compared to the isolated structure. The Aberfeldy FRP composite footbridge was used as an example of structure which displays dynamic interaction with pedestrians. Theoretical results in terms of acceleration response were compared to the corresponding experimental measurements during the passage of a single test subject which adjusted his pacing rate to the natural frequency of the system. These comparisons showed that the interaction model provided consistent results and that good correlation depend on the biodynamic model employed.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade Federal do AmazonasFaculdade de TecnologiaBRUFAMPrograma de Pós-graduação em Engenharia CivilVasconcelos, Raimundo Pereira deCosta, Natasha de Paula Amador dahttp://lattes.cnpq.br/54104150630412242015-04-22T22:08:47Z2015-04-082013-05-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCOSTA, Natasha de Paula Amador da. Interação dinâmica pessoa-estrutura de passarelas em material compósito. 2013. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2013.http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/3476porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAMinstname:Universidade Federal do Amazonas (UFAM)instacron:UFAM2020-01-10T15:06:29Zoai:https://tede.ufam.edu.br/handle/:tede/3476Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://200.129.163.131:8080/PUBhttp://200.129.163.131:8080/oai/requestddbc@ufam.edu.br||ddbc@ufam.edu.bropendoar:65922020-01-10T15:06:29Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM - Universidade Federal do Amazonas (UFAM)false
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