Um espectro de resposta representa as respostas máximas do sistema para um grupo de osciladores de massa singular (EMS) a uma determinada excitação do sistema, por exemplo, o valor médio de diferentes registos sísmicos. Os EMS têm as mesmas propriedades de amortecimento, mas períodos próprios diferentes. As respostas máximas do sistema de cada EMS são representadas em função do período próprio do EMS; este gráfico é o chamado Espectro de resposta.
O método do espectro de resposta tem grandes vantagens em termos de tempo de cálculo. É também um método comum especificado em várias normas de construção. Tenha em atenção, no entanto, que se trata de um método aproximado para determinar os esforços internos máximos do modelo. Para obter informações detalhadas sobre o método do espectro de resposta, consulte, por exemplo, Wilson [1] ou Tedesco [2].
Está disponível um método do espectro de resposta multimodal para a análise. Pode definir os espectros relevantes em conformidade com a norma ou criá-los de forma definida pelo utilizador. Os espectros utilizados no modelo são geridos no diálogo Espectro de resposta.
Base
No separador Base, pode especificar o tipo de espectro de resposta e definir os parâmetros.
Tipo de definição
Especifique como pretende definir o espectro de resposta. Estão disponíveis quatro tipos de definição na lista.
Definido pelo utilizador
Ao descrever um espectro de resposta definido pelo utilizador, pode especificar os valores característicos na secção 'Períodos e acelerações': Insira os períodos T ou frequências f com as acelerações correspondentes Sa linha a linha na tabela.
Utilizando a tabela, pode definir individualmente o diagrama aceleração-período ou o diagrama aceleração-frequência. A ordem das linhas inseridas pode ser arbitrária. Desta forma, pode adicionar pares de valores que se situam entre valores já definidos.
Uma vez que é necessário um espectro de resposta consistente, os valores são apresentados a vermelho se a ordem estiver incorreta. Nesse caso, utilize o botão
para ordenar as linhas por ordem crescente.
O botão
permite eliminar a linha selecionada da tabela.
O botão
permite importar os valores da tabela de um diagrama a partir do Excel. O botão
permite exportar o espectro de resposta definido pelo utilizador para o Excel.
As funções para guardar espectros definidos pelo utilizador numa biblioteca e voltar a lê-los a partir daí ainda estão em desenvolvimento. Por conseguinte, os botões
estão bloqueados.
Se os pares de valores tiverem um passo de tempo constante entre si, ative a caixa de seleção ΔT por baixo da tabela. Em seguida, especifique o passo de período no campo ao lado
. Se introduzir agora as acelerações na tabela, o tempo é automaticamente definido com os passos ΔT. Pode ajustar o passo ΔT a qualquer momento para introduzir mais pares de valores com um passo de tempo diferente. Esta função é descrita no capítulo
Acelerogramas
.
Definido pelo utilizador com fator g
Com esta opção, pode definir manualmente os valores da tabela de um espectro de resposta, tal como descrito na secção Definido pelo utilizador. Insira na tabela 'Períodos e acelerações' os valores dos períodos T ou frequências f com as acelerações correspondentes Sa.
A aceleração é adimensional: Cada valor introduzido é multiplicado pelo fator g definido nos dados de base do modelo (predefinição: g = 10 m/s²). Se necessário, pode ajustar o valor da aceleração gravítica no separador Definições e opções.
Gerar a partir de acelerograma
Pode gerar o espectro de resposta a partir de um dos Acelerogramas que definiu para o modelo ou criar um novo aqui no diálogo.
Selecione o acelerograma na lista. O botão
permite verificar e, se necessário, ajustar os parâmetros do acelerograma selecionado. O botão
permite criar um novo acelerograma de acordo com critérios definidos pelo utilizador ou importá-lo de uma
Biblioteca
de sismos registados.
Na lista 'Direção', selecione o eixo global no qual o espectro de resposta deve ser aplicado. Dependendo da direção, os acelerogramas podem apresentar diferentes curvas aceleração-período.
As outras opções permitem ajustar os 'Parâmetros de conversão' com os quais o espectro de resposta é gerado a partir do acelerograma. Após cada alteração, o espectro de resposta é atualizado no diagrama. No separador 'Valores da tabela', pode verificar os valores do período T e da aceleração Sa.
- O 'Amortecimento' viscoso D é o amortecimento do grupo de osciladores de massa singular (EMS) para os quais as respostas máximas do sistema são calculadas. As acelerações geradas são menores quanto maior for o amortecimento viscoso definido.
- O 'Intervalo' descreve a duração entre o tempo mínimo Tmin como período do primeiro EMS e o tempo máximo Tmax como período do último EMS, que é aplicado ao gerar o espectro de resposta.
- O 'Número de amostras' representa o número de passos entre o tempo mínimo e máximo (período). Com este valor, pode influenciar o número de pontos de dados gerados. O número de amostras também afeta a precisão com que o acelerograma subjacente é aproximado.
De acordo com a norma
Pode gerar o espectro de resposta a partir dos parâmetros definidos numa norma. A norma predefinida é a que definiu no separador Normas I nos dados de base do modelo.
Se alterar a norma nos dados de base, os parâmetros e valores predefinidos adaptam-se às especificações do regulamento.
Se tiver definido a posição geográfica do objeto de construção no separador Parâmetros do modelo, as acelerações do local correspondente são aplicadas.
Pode selecionar os parâmetros nas listas ou defini-los manualmente, dependendo do tipo de parâmetro e da norma. Muitos regulamentos distinguem entre um espectro de dimensionamento linear utilizando um coeficiente de ductilidade q e um espectro de resposta elástico utilizando um coeficiente de amortecimento η. Especifique a 'Forma do espectro' utilizando a lista.
A 'Direção do espectro' controla se é aplicado um espectro de resposta horizontal ou vertical.
Algumas células estão ocupadas por parâmetros fixos. Por exemplo, de acordo com a EN 1998-1 CEN, os parâmetros S, TB, TC e TD são determinados a partir das classes de subsolo A a E; os valores não podem ser alterados. Se pretender ajustar estes parâmetros, especifique a classe de subsolo Outra. Esta opção está disponível para várias normas. Ativa os parâmetros correspondentes.
Diagrama
Na secção inferior, é apresentado o diagrama do espectro de resposta gerado a partir das especificações. As funções do diagrama são descritas no capítulo Espectro de resposta .
Valores da tabela
O separador Valores da tabela só está disponível se o espectro de resposta for gerado através do tipo de definição Gerar a partir de acelerograma.
Neste separador, pode verificar os valores dos períodos T com as frequências associadas f e as acelerações Sa. A tabela corresponde, portanto, à entrada de um espectro de resposta descrita na secção Definido pelo utilizador. No entanto, os valores não podem ser editados nesta tabela.