Dissertação de Mestrado

Nesta pesquisa, é feita a análise dinâmica linear computacional de estruturas verticais de telecomunicações sob carregamento aerodinâmico aleatório. No primeiro exemplo, trata-se de um mastro estaiado metálico, articulado na base e estabilizado por estais e no segundo exemplo trata-se de uma torre metálica treliçada autoportante de base quadrada. Admite-se que as massas do sistema são concentradas nos nós mais pró-ximos, cujos deslocamentos são as coordenadas generalizadas. O algoritmo numérico para simulação da resposta baseia-se na integração no tempo passo-a-passo por meio do Método de Newmark. O carregamento aerodinâmico aleatório é simulado por um procedimento tipo Método Monte Carlo com superposição de séries harmônicas cujas amplitudes são obtidas pelo Espectro de Densidade de Potência com ângulos de fases escolhidas randomicamente. Para aplicação ao modelo em estudo, uma carga equivalente pontual é aplicada à massa no topo das estruturas. Esse procedi-mento é inspirado no conhecido Método do Vento Sintético. Os resultados mostraram pequenos deslocamentos para os modelos analisados, validando a abordagem linear. As rotinas computacionais, desenvolvidas em VBA no Microsoft Excel, foram valida-das por comparação com software comercial STRAP, apesar de limitações de desem-penho para problemas com um número mais elevado de graus de liberdade. As prin-cipais contribuições incluíram uma rotina computacional acessível para análise dinâ-mica linear com a implementação do Método do Vento Sintético.

In this research, the computational linear dynamic analysis of vertical telecommunica-tions structures under random aerodynamic loading is performed. The first example involves a metallic guyed mast, articulated at the base and stabilized by stays, while the second example involves a self-supporting lattice metal tower with a square base. It is assumed that the system's masses are concentrated at the nearest nodes, whose displacements are the generalized coordinates. The numerical algorithm for simulating the response is based on step-by-step time integration through the Newmark method. The random aerodynamic loading is simulated by a Monte Carlo method type proce-dure with the superposition of harmonic series, whose amplitudes are obtained by Power Spectral Density with randomly chosen phase angles. For application to the model under study, an equivalent point load is applied to the mass at the top of the structures. This procedure is inspired by the well-known Synthetic Wind Method. The results showed small displacements for the analyzed models, validating the linear ap-proach. The computational routines, developed in VBA in Microsoft Excel, were vali-dated by comparison with commercial software STRAP, despite performance limita-tions for problems with a higher number of degrees of freedom. The main contributions included an accessible computational routine for linear dynamic analysis with the im-plementation of the Synthetic Wind Method.