Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/13688
Tipo: Tese
Título: Modelo biodinâmico do caminhar humano tendo em vista a interação dinâmica pessoa-estrutura
Título(s) alternativo(s): Biodynamic model of human walking in view of the pedestrian – structure dynamic interaction
Autor(es)/Inventor(es): Costa, Natasha de Paula Amador da
Orientador: Pfeil , Michèle Schubert
Coorientador: Varela, Wendell Diniz
Resumo: A resposta dinâmica teórica de estruturas induzidas por atividades humanas tais como caminhar é tradicionalmente determinada considerando-se estas ações como cargas periódicas móveis. Entretanto nos casos em que ocorre a interação dinâmica entre a estrutura e as pessoas, é necessário representar o pedestre como um modelo mecânico associado à estrutura, adicionalmente às cargas aplicadas. Tendo em vista a formulação matemática da interação estrutura – pessoa caminhando, este trabalho adota como modelo biodinâmico um sistema de um grau de liberdade (dotado de massa, mola e amortecedor) sob excitação de base e tem por objetivo a calibração de seus parâmetros através de campanha experimental. Como resultado foram desenvolvidas equações de regressão que permitem a determinação dos parâmetros do modelo proposto a partir de dados físicos do pedestre e da frequência do seu caminhar. Foram realizados quatro tipos de ensaios utilizando uma plataforma rígida e uma estrutura flexível instrumentadas para medição da força de 53 pedestres: dois ensaios para registro de dados destinados à calibração de parâmetros e outros dois para validação do modelo desenvolvido. Os registros de força e de aceleração do centro de massa do pedestre em caminhada sobre a plataforma rígida mostraram coerência com a formulação teórica adotada e as respostas experimentais de pedestres caminhando sobre estrutura flexível se apresentaram compatíveis com resultados teórico-numéricos obtidos a partir da aplicação do modelo biodinâmico desenvolvido.
Resumo: The theoretical dynamic response of structures induced by human activities such as walking is traditionally determined by considering these actions as periodic moving loads. However, in cases displaying dynamic interaction between structure and pedestrians a biodynamic model is coupled to the structures model, in addition to the applied loads. In view of the mathematical formulation of the pedestrian-structure interaction, a one degree of freedom (consisting of mass, spring and damper) under base excitation is adopted in this work as biodynamic model whose calibration through experimental campaigns is aimed. As a result regression equations were developed allowing the model parameters to be determined on the basis of the pedestrian physical characteristics and its pace frequency. Four types of tests were performed with the aid of a rigid platform and a flexible structure instrumented to measure walking forces of 53 pedestrians: two tests to gather data for the calibration and other two for validation procedures. Simultaneous measurements of force and acceleration of the pedestrian mass center confirmed the model hypothesis and pedestrian responses while walking in a flexible structure showed good correlation to theoretical numerical results obtained by using the proposed biodynamic model.
Palavras-chave: Modelo biodinâmico
Dinâmica de estruturas
Passarela
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Unidade produtora: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Editora: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Jun-2019
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:Engenharia Civil

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