[en] PENDULUM SYSTEM FOR THE PASSIVE CONTROL OF THE VIBRATIONS OF STRUCTURES UNDER BASE EXCITATION

• Other Authors: PAULO BATISTA GONCALVES
• Language: pt
• Published: MAXWELL 2021
• Subjects: [pt] VIBRACOES NAO LINEARES; [pt] ISOLAMENTO DE BASE; [pt] EXCITACAO DE BASE; [pt] CONTROLE PASSIVO DE VIBRACOES; [en] NONLINEAR DYNAMICS; [en] BASE ISOLATION; [en] BASE EXCITATION; [en] PASSIVE VIBRATION CONTROL
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=56026@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=56026@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.56026

[pt] O controle passivo de vibrações em edifícios usando absorsores pendulares tem sido bastante estudado na literatura técnica e usado na pratica em edifícios altos como o Taipei-101 em Taiwan. Como a frequência do pêndulo depende apenas do seu comprimento e da aceleração da gravidade, para sintonizar a frequência do pêndulo com a do edifício, tem-se como única variável de projeto o comprimento do pêndulo. Entretanto, em muitos casos, o comprimento necessário e o espaço requerido não se coadunam com o projeto. Nestes casos pode-se substituir o pêndulo clássico por um sistema pendular equivalente composto por uma massa que se movimenta sobre uma superfície curva, permitindo maior flexibilidade no projeto do absorsor, já que o comprimento do pêndulo torna-se irrelevante e a forma da superfície curva pode ser otimizada. Em virtude do movimento da massa sobre a superfície curva, novas forças de inércia e amortecimento não encontradas no pêndulo clássico podem aparecer. No presente trabalho um sistema pendular composto de uma massa que se desloca através de suportes rolantes sobre uma superfície curva é proposto para controle das oscilações de estruturas sob excitação de base. Este sistema pendular tem a vantagem de poder ser usado tanto como um amortecedor pendular de massa sintonizada (APMS) quanto como isolador de base pendular (IBP). Como o sistema pendular pode, em certos casos, apresentar grandes rotações, barreiras que limitam o movimento são propostas, gerando forças de impacto cuja eficiência no controle de vibrações é aqui investigada. === [en] The passive vibration control of buildings using pendulum absorber has been extensively studied in the technical literature and used in high buildings such as the Taipei-101 in Taiwan. Since the frequency of the pendulum depends only on its length and the acceleration of gravity, to tune the frequency of the pendulum to that of the building, its length is the sole design variable. However, in many cases, the pendulum length and the space required for its installation are not consistent with the design. In these cases one can replace the classic pendulum with an equivalent pendulum system comprising a mass that moves on a curved surface, allowing greater flexibility in the absorber design as the length of pendulum becomes irrelevant and the shape of the curved surface can be optimized. Because of the mass movement on the curved surface, new inertia and stiffness forces not found in the classic pendulum may appear. In the present work a pendulum system comprising a mass that moves through rolling bearings on a curved surface is proposed for control of the oscillations of structures under base excitation. This pendulum system has the advantage of being used both as a pendulum tuned mass damper (APMS) and as a base isolation pendulum system (IBP). As the pendulum system can, in certain cases, display large rotations, barriers which limit its movement are proposed, generating impact forces whose efficiency in vibration control is here investigated.