ESTUDIO PARAMÉTRICO COMPARATIVO DE LA EFECTIVIDAD DE TMD, ATMD Y STMD EN UNA ESTRUCTURA ASIMÉTRICA

HERNÁN GARRIDO; OSCAR CURADELLI; DANIEL AMBROSINI

Río de Janeiro

Jornada; XXXV JORNADAS SULAMERICANAS DE ENGENHARIA ESTRUTURAL; 2012

Associação Sul-Americana de Engenharia Estrutural (ASAEE)

Las buenas prácticas de diseño de estructuras antisísmicas recomiendan fuertemente evitar excentricidades entre los centros de masa y de rigidez. Sin embargo, pueden producirse excentricidades accidentales. Ante acción sísmica, dichas excentricidades tienen como resultado el acoplamiento entre los modos flexionales y torsionales principales de la estructura. Una técnica aceptada en el control de vibraciones es el uso de Amortiguadores de Masa Sintonizada Pasivos (TMD). Recientemente se ha estudiado el desempeño de estos dispositivos en sus versiones activas (ATMD) y semiactivas (STMD). Los STMD han demostrado poseer mejor desempeño que su contraparte pasiva, con la ventaja de requerir mucha menos energía externa para su funcionamiento, que los ATMD. En este trabajo se presenta un estudio numérico paramétrico del control de vibraciones transversales y torsionales, en una estructura asimétrica general bajo carga sísmica, mediante TMD, STMD y ATMD. Los tres principales parámetros en los que se basa el presente estudio son: Relación entre las Frecuencias Torsional y Transversal de la estructura, Relación de Excentricidad Normalizada de la estructura, y Posición Normalizada del Amortiguador. Adicionalmente, se realiza un análisis de sensibilidad de parámetros misceláneos del sistema control. El actuador semiactivo propuesto se basa en un generador de corriente continua con carga resistiva variable; mientras que el actuador activo se implementa con la misma máquina eléctrica pero funcionando como motor. En la elección del esquema de medición y la estrategia de control se tuvo en cuenta el tipo de dispositivo activo y semiactivo utilizado. Se observa que, en general, el aumento en la excentricidad reduce la efectividad de los tres tipos de sistemas de control. Sin embargo la reducción es menos significativa para ATMD y STMD. Otra observación importante es que la efectividad del STMD depende de los factores de amortiguamiento mínimo y máximo que puede proveer el dispositivo. Al final, se provee algunas recomendaciones para el diseño de este tipo de sistemas.