Frame structure subject to dynamic action

Modeling, Analysis and Seismic Design Considerations Using SDOF and MDOF Systems

Abstract

As estruturas pórticadas representam sistemas estruturais amplamente utilizados na engenharia civil, cuja resposta dinâmica torna-se relevante quando submetidas a ações variáveis no tempo, como sismos, vento, tráfego ou maquinaria em operação. Este artigo apresenta um estudo aprofundado da análise dinâmica de estruturas pórticadas, com enfoque na formulação teórica e aplicação prática dos modelos de oscilador linear de um e vários graus de liberdade (OL1GDL e OLVGDL). Inicialmente, são apresentados os fundamentos da modelação dinâmica, incluindo os efeitos da inércia, rigidez e amortecimento. Seguidamente, descrevem-se os métodos de solução, nomeadamente a análise modal, o método da sobreposição modal e o integral de Duhamel. São discutidos os efeitos de diferentes tipos de carregamentos dinâmicos, com ênfase particular na ação sísmica, de acordo com as disposições do Eurocódigo 8 (NP EN 1998-1:2010). Resultados numéricos ilustrativos são apresentados para demonstrar o comportamento da estrutura pórticada sob diferentes cenários dinâmicos. Por fim, são discutidas as implicações práticas dos resultados, com recomendações para o projeto de estruturas resilientes a ações dinâmicas.