Análise de carga dinâmica do vento sobre uma estrutura através de diferentes espectros

Abstract

Este trabalho consiste em fazer uma análise da carga dinâmica do vento em uma edificação através de diferentes espectros de potências e comparar os resultados. Para isto foi elaborada uma rotina numérica em MATLAB para avaliar os deslocamentos de uma edificação ao longo de um intervalo de tempo. A ação do vento foi obtida a partir de uma componente da velocidade média do vento mais uma componente flutuante da velocidade do vento. A componente flutuante do vento foi obtida através do espectro de Davenport, do espectro de Harris e do espectro de Kaimal e transformada para o domínio do tempo através do Método de Representação Espectral. As forças a serem aplicadas na edificação foram determinadas a partir das velocidades do vento conforme procedimento adotado na NBR 6123. Uma edificação foi modelada pelo método de elementos finitos no software MATLAB, a qual foi aplicada as forças do vento. Para determinar a resposta dinâmica em termos de deslocamentos da edificação foi usado o método de Newmark. Os resultados obtidos mostram que a resposta da estrutura não apresenta uma diferença significativa em função dos três diferentes espectros avaliados.

This work consists in make an analysis of the wind dynamic load on a building through different power spectrums and compare the results. For this, a numerical routine was elaborated in MATLAB to evaluate the displacements of a building over a time interval. The wind action was obtained from an average wind velocity component plus a floating wind speed component. The floating wind speed component was achieved through Davenport spectrum, Harris spectrum and Kaimal spectrum, and transformed to the time domain through the Spectral Representation Method. The forces to be applied in the building were determined from the wind speeds procedure adopted in NBR 6123. A building was modeled by finite element method in MATLAB software, which the wind forces was applied on. To determine the dynamic response in terms of building displacements, the Newmark method was used. The obtained results showed that the building's response does not present a significant difference due the three different spectrums.