Comportamento dinâmico de um modelo simples solo-estrutura

Abstract

O comportamento de uma estrutura sujeita a cargas dinâmicas depende de características como a massa, a rigidez dos vários elementos e da capacidade de dissipação de energia. A resposta dinâmica da estrutura apoiada num solo depende das propriedades dinâmicas dos dois sistemas. A resposta do sistema é influenciada pelos efeitos de interacção solo-estrutura. Nesta dissertação estudou-se um modelo físico do solo feito a partir de placas de acrílico e de espuma de polietileno. O modelo físico do solo é considerado um sistema de um grau de liberdade (1GDL). Foi-lhe acoplado uma estrutura de um grau de liberdade (1GDL). O modelo físico solo-estrutura possibilitará observar efeitos da interacção solo-estrutura. Submeteram-se os modelos a aumentos de rigidez para observar as consequências no comportamento dinâmico do sistema. As várias configurações experimentais, elaboradas a partir do modelo do solo e da estrutura, desacoplados e acoplados, são sujeitos às mesmas excitações na base através de uma mesa sísmica educacional e registam-se as acelerações ao nível de cada grau de liberdade. Por análise das acelerações, determinaram-se as frequências naturais, o coeficiente de amortecimento e fazem-se comparações em termos de acelerações absolutas e relativas para as várias configurações. Finalmente, foi elaborada uma análise numérica dos modelos para se fazerem comparações com os modelos experimentais, das respectivas características dinâmicas, das acelerações, velocidades e deslocamentos.