Norma Auxiliadora Rodriguez Blandón
Resumo
Neste trabalho são investigados dois aspectos de projeto relativos a estabilidade e ao comportamento de estruturas de edifícios sob ação sísmica. O claro entendimento desses dois aspectos é fundamental na busca de soluções para este probelma dinâmico, sempre associado a grandes catástrofes urbanas nas regiões sísmicas. O primeiro aspecto diz respeito às concepções estruturais adotadas e o segundo à aplicabilidade de dispositivos de dissipação de energia. Daí decorrem duas questões relevantes: (i) qual a melhor concepção estrutural para um certo local em uma dada zona sísmica?; (ii) qual tipo de dispositivo de dissipação de energia tem o melhor desempenho para uma concepção estrutural tida como adequada a um certo local numa dada zona sísmica? Buscam-se aqui respostas a essas questões por meio da análise dinâmica de modelos estruturais simplificados, os quais representam as características mais típicas das concepções estruturais usualmente adotadas para os edifícios em zonas sísmicas. Ênfase é dada aos aspectos do projeto de mecanismos de dissipação de energia e à avaliação de desempenho, em especial dos dispositivos de isolamento de vibrações induzidas por sismos. Métodos de análise dinâmica não-linear de estruturas aporticadas são utilizados para avaliar comparativamente o desempenho desses mecanismos. Exemplos de aplicação com os passos para o projeto e detalhamento dos dispositivos de isolamento sísmico são apresentados, e as respostas dinâmicas controladas são usadas para demonstrar a efetividade desses dispositivos em reduzir as amplitudes de respostas e portanto em aumentar a estabilidade e segurança estrutural.
Abstract
In this work two design aspects related to the stability analysis and structural behavior of buildings under seismic action are investigated. The clear understanding of these two aspects is fundamental in searching solutions for this structural dynamic problem, always associated to great urban catastrophes in seismic regions. The first aspect is related to the adopted structural conceptions and the second to the practical feasibility of energy dissipation devices. Therefrom, two questions may be raised: (i) which is the best structural conception for a certain site in a specific seismic zone? (ii) which energy dissipation device displays the best performance for an adequate structural conception, for a certain site in a specific seismic zone? Herein, the answers for these questions are searched by means of dynamic of simplified structural models having the most typical characteristics of the structural conceptions that, in general, are adopted for building in seismic zones. Emphasis is given to the design aspects and to the performance evaluation of the energy dissipation devices, particularly of base isolators of seismic induced vibrations in framed structures. Methods of non-linear dynamic analysis are applied in the comparative performance evaluation of these devices. Examples of application with guidelines for the design and detailing of these seismic isolation devices are presented, and the controlled dynamic responses are used to demonstrate the capability of these devices in the reducing of the response amplitudes and, therefore, improving the structural stability and safety.
