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SOUZA, Roberto de Almeida; CARVALHO, Eliane Maria Lopes; BATTISTA, Ron Aldo Carvalho. Sistema fluido para atenuação de oscilações de estruturas esbeltas. In: SEMANA DE ENGENHARIA, 5., 1999, Niterói. Anais... Niterói: UFF, 1999.
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Resumo

Com o desenvolvimento tecnológico diferentes materiais são utilizados e novos projetos e concepções estruturais são criadas, resultando em estruturas cada vez mais leves, flexíveis e com baixo amortecimento intrínseco. As amplitudes das oscilações induzidas por um carregamento dinâmico sobre a estrutura podem ser indesejáveis sob variados critérios, sendo por vezes necessário atenuá-las por meio da utilização de sistemas mecânicos auxiliares para absorção da energia de oscilação, ou para isolamento das vibrações induzidas por fontes externas, ou ainda por dispositivos que alteram as características dinâmicas da estrutura. No presente trabalho é estudado o comportamento e o desempenho de um tipo relativamente novo de sistema de controle passivo adequado à atenuação de oscilações horizontais de estruturas esbeltas: o Sistema Fluido Absorsor (SFA). Desenvolvido no final da década de 80 (FUJII et alli, 1990), o SFA é um tanque rígido contendo fluido sob pressão atmosférica que, quando acoplado à estrutura excitada pela ação de cargas dinâmicas, gera, com o movimento do fluido, uma força hidráulica de controle passivo que permite reduzir as amplitudes das oscilações. É um dispositivo de baixo custo de fabricação e manutenção, além de fácil instalação, que promove um aumento da margem de segurança e prolonga a vida útil da estrutura e seus componentes.

Abstract

Slender structures have, in general, low self damping and may experience large amplitudes of bending vibration when subjected to dynamic loadings. To attenuate those amplitudes many engineering solutions have been adopted, and some of them make use of vibration absorbers. This work shows the application of the Fluid Damper, that is a tank filled with fluid which when in motion generates hidraulic forces which counteract the inertia forces induced by the dynamic loadings acting on the structure. Some of the main design aspects, dynamic properties and the resulting efficiency of the Fluid Damper for certain ranges of values of the system's parameters are presented and discussed with the aid of the results obtained by using both analytical and FEM models, together with comparisons between the controlled and uncontrolled responses of the structure under periodic loadings. To demonstrate the feasibility and performance of the Fluid Damper in attenuating oscillations an example of practical application for reducing bending vibration amplitudes of a tall building excited by dynamic wind force is presented.
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