Banca de DEFESA: RAFAELA LOPES DA SILVA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: RAFAELA LOPES DA SILVA
DATA: 29/04/2025
HORA: 09:00
LOCAL: Multimídia do PPGECAM
TÍTULO: Avaliação de Modelos Biodinâmicos para Aplicações em Engenharia Civil
PALAVRAS-CHAVES: Interação Humano-Estrutura; Modelos biodinâmicos; Vibrações Estruturais.
PÁGINAS: 150
GRANDE ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Civil
RESUMO: As vibrações estruturais induzidas por atividades humanas, como a caminhada, tornaramse uma preocupação significativa do ponto de vista do projeto estrutural, especialmente devido às estruturas modernas apresentarem baixas frequências naturais. Um aspecto-chave desse campo da dinâmica estrutural é o fenômeno da Interação Humano-Estrutura (IHS), que se refere ao ciclo de efeitos recíprocos entre os ocupantes e as estruturas para pedestres, como passarelas e lajes. Nesse contexto, modelos de caminhada humana desenvolvidos para simular a IHS têm despertado interesse para aplicações na engenharia civil. Focando na caminhada na direção vertical, os chamados modelos biodinâmicos foram introduzidos para representar os pedestres, com abordagens que variam desde formulações matemáticas até representações cinemáticas do corpo. Entre os modelos biodinâmicos mais simples, dois se destacam em investigações sobre a IHS: o modelo de mola-massa-amortecedor (SMD) de um grau de liberdade (SDOF) e o modelo de pêndulo invertido bípede amortecido (DBIP). Enquanto o modelo SMD aproxima a força de reação de piso (FRP) transmitida à estrutura como uma força móvel acoplada atuando em um único ponto de contato, o modelo DBIP calcula as FRPs com base em parâmetros selecionados e no movimento do modelo, transmitindo-as ao solo enquanto considera a posição relativa de ambos os pés durante a caminhada. Apesar de ambos os modelos serem capazes de reproduzir forças de interação, os modelos DBIP, ao contrário dos modelos SMD, têm o potencial de captar mudanças no padrão da caminhada devido às vibrações da superfície. Isso ocorre porque, nos modelos DBIP, a frequência de passo não é um parâmetro de entrada, mas sim uma consequência do movimento do modelo. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar ambos os modelos para aplicações na engenharia civil com base em testes de caminhada. O desempenho dos modelos SMD e DBIP foi inicialmente analisado por meio da aplicação de uma formulação de IHS utilizando dados experimentais de aceleração estrutural de duas passarelas flexíveis. Enquanto os modelos SMD apresentaram um bom desempenho, os modelos DBIP tenderam a superestimar a resposta estrutural devido aos elevados valores dos fatores dinâmicos de carga (DLFs) gerados, mesmo ao reproduzir com precisão os pares de velocidade de caminhada e frequência dos passos. Investigações adicionais sobre os modelos DBIP foram realizadas com base em dados cinéticos e cinemáticos obtidos a partir de testes experimentais de caminhada conduzidos em uma plataforma móvel equipada com placas de força. Em cenários de superfície rígida, os resultados de três participantes confirmaram que os modelos DBIP tendem a superestimar os DLFs ao mesmo tempo em que reproduzem as velocidades e frequências dos passos experimentais. No entanto, esses modelos conseguiram prever mudanças nas forças aplicadas devido às vibrações da superfície – algo que não é possível nos modelos SMD, pois suas FRPs são parâmetros de entrada predefinidos. Além disso, as análises experimentais dos cenários de superfície móvel destacaram que mudanças expressivas nas forças aplicadas podem ocorrer, dependendo dos níveis de deslocamento vertical da superfície e da posição vertical da superfície no momento do contato do pé – fatores negligenciados pelas diretrizes e normas existentes adotadas para o projeto de estruturas civis.
MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ALEKSANDAR PAVIC
Interno - 1856580 - FELIPE TAVARES DA SILVA
Externo à Instituição - FLÁVIO DE SOUZA BARBOSA
Interno - 1046483 - HIDELBRANDO JOSE FARKAT DIOGENES
Presidente - 337345 - ROBERTO LEAL PIMENTEL