Diseño Óptimo de Resonadores Locales para el Control de Vibraciones Flexo Torsionales de Edificios Altos Sometidos a Acciones Sísmicas: Edificio Localmente Resonante
DOI:
https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8490Palavras-chave:
edificios asimétricos, atenuación de vibraciones, vigas localmente resonantes, optimizaciónResumo
Se presenta un enfoque para el diseño óptimo de un sistema de resonadores, distribuidos a lo largo de la altura, para el control de vibraciones laterales en edificios de planta asimétrica sometidos a carga sísmica. El modelo estructural del edificio con resonadores distribuidos se basa en una generalización de la teoría de Vlasov. Se obtiene un modelo reducido del sistema a partir de un análisis modal del edificio sin resonadores. Con dicho modelo simplificado se determina la función de respuesta compleja ante una aceleración basal armónica de módulo unitario. Esto permite obtener el desplazamiento cuadrático medio de la respuesta, conociendo la densidad de potencia espectral del sismo de diseño. Los parámetros óptimos del sistema de resonadores se determinan de manera tal de minimizar tal indicador. Se presenta la formulación teórica del modelo así como ejemplos numéricos.
Referências
Casalotti, A., Arena, A. y Lacarbonara, W. Mitigation of post-flutter oscillations in suspension bridges by hysteretic tuned mass dampers. Engineering Structures 69, 62-71, 2014. https//doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.03.001
Casalotti, A., El-Borgi, S. y Lacarbonara, W. Metamaterial beam with embedded nonlinear vibration absorbers. International Journal of Non-Linear Mechanics 98, 32-42, 2018. https//doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2017.10.002
Chen, B., Sun, G. y Li, H., Power spectral models of stationary earthquake-induced ground motion process considering site characteristics, Emergency Management Science and Technology, 2022. https//doi.org/10.48130/EMST-2022-0011
Cortínez, V. H. y Dominguez, P. N. Una teoría general para la estimación de bandgaps en la vibración flexo-torsional de vigas Vlasov. Mecánica Computacional XXXIX, 531-540, 2022.
Dominguez, P. N., Cortínez, V. H. y Stoklas, C.I., Atenuación de vibraciones flexotorsionales en edificios altos mediante una distribución periódica de resonadores, Mecánica Computacional XXXIX, 29-38, 2022.
Dominguez, P. N., Cortínez, V. H. y Piovan, M. T., Attenuation bands for flexural-torsional vibrations of locally resonant Vlasov beams, Thin-Walled Structures 181, 110115, 2022. https//doi.org/10.1016/j.tws.2022.110115
Fonseca Dal Poggetto, V., Serpa, A. y Arruda, J.R.F. Optimization of local resonators for the reduction of lateral vibrations of a skyscraper. Journal of Sound and Vibration 446, 57-72. 2019. https//doi.org/10.1016/j.jsv.2019.01.017
Lin C. C., Ueng, J. M. y Huang, T. C. Seismic response reduction of irregular buildings using passive tuned mass dampers. Engineering Structures 22, 513-524, 1999. https//doi.org/10.1016/S0141-0296(98)00054-6
Machado, M.R. y Dutkiewicz, M., Enhancing vibration attenuation in offshore wind turbine with multiphysics mechanical metamaterials, Energy Reports 13, 1780-1801, 2025. https//doi.org/10.1016/j.egyr.2025.01.003
Mahmoud, H. y Chulahwat, A., Response of building systems with suspended floor slabs under dynamic excitations, Engineering Structures 104, 155-173, 2015. https//doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.09.027
Meftah, S. A., Tounsi, A. y El Abbas, A. B. A simplified approach for seismic calculation of a tall building braced by shear walls and thin-walled open section structures. Engineering Structures 29, 2576-2585, 2007. https//doi.org/10.1016/j.engstruct.2006.12.014
Vellar, L. S., Pastor Ontivero-Pérez, S., Fleck Fadel Miguel, L. y Fleck Fadel Miguel, L. Robust optimum design of multiple tuned mass dampers for vibration control in buildings subjected to seismic excitation. Shock and Vibration (Hindawi), ID 9273714, 2019. https//doi.org/10.1155/2019/9273714
Xiang, P. y Nishitani, A., Seismic vibration control of building structures with multiple tuned mass damper floors integrated, Earthquake Engineering & Structural Dynamics 43, 909-925, 2014. https//doi.org/10.1002/eqe.2379
Yan, X., Liu, J., Lin, W., Lan, G. y Mao, H., Dynamic response analysis of mega-sub isolated structures under multiaxial earthquakes, Applied Sciences 13, 8692, 2023. https//doi.org/10.3390/app13158692
Zhou, W., Bi, K., Hao, H., Pham, T.M, y Chen, W., Development of locally resonant metabasement for seismic induced vibration control of high-rise buildings, Engineering Structures 275, 115229, 2023. https//doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.115229
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Associação Argentina de Mecânica Computacional
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Esta publicação é de acesso aberto diamante, sem custos para autores ou leitores.
Somente os artigos que foram aceitos para publicação e apresentados no congresso da AMCA serão publicados.
