Movimentos sísmicos são eventos de grande perigo para estruturas civis. Estes fenômenos ocorrem com maior intensidade em regiões próximas ao encontro de placas tectônicas. Para mitigar o efeito das vibrações, induzidas pela excitação de base criadas pelas ondas sísmicas, um dos dispositivos utilizados é um absorvedor de vibração denominado TMD (Tuned Mass Damper). Esses sistemas têm chamado a atenção de pesquisadores na última década, desenvolvendo estudos para melhorar seu desempenho. Nesse sentido, este trabalho apresenta o processo de otimização do comprimento, massa e taxa de amortecimento dum TMD alocado no topo da estrutura, as quais conduzem ao objetivo deste trabalho, que é minimizar a vibração da estrutura principal submetida a movimentos sísmicos. A pesquisa iniciou com a modelagem em elementos finitos de 3 estruturas esbeltas de grande altura, com períodos naturais de vibração diferentes. Em cada estrutura foi aplicada uma força estática, para obter a rigidez equivalente, correspondente a um sistema de 1 grau de liberdade (GDL). Em seguida, foi modelado um sistema massa-mola-amortecedor equivalente à estrutura original, à qual foi acoplado uma massa tipo pêndulo (TMD) com caraterísticas de comprimento, massa e taxa de amortecimento não otimizadas. Transformou-se, assim, a estrutura de muitos graus de liberdade em um sistema de 2 GDL (1 GDL da estrutura e1 GDL do pêndulo). Os 2 sistemas de 1 e 2 GDL foram submetidos a forças sísmicas mediante 9 registros de acelerações, para obter os deslocamentos máximos e o histórico do deslocamento durante a ação sísmica, e assim, comparar a variação desses parâmetros. Mediante métodos de teorias de otimização matemática foram obtidos os parâmetros ótimos do TMD, que em um 37% dos 27 casos em estudo, minimizaram as vibrações em um 50%, em mais de 70% dos casos minimizaram as vibrações pelo menos em 30% e somente um caso teve uma redução na vibração de 10%, concluindo que a alocação de um TMD com caraterísticas ótimas é uma boa opção para o controle de vibrações em estruturas altas e esbeltas submetidas a movimentos sísmicos.

Earthquakes are some of the most dangerous events for civil structures. These phenomena occur with greater intensity in regions close to the encounter of tectonic plates. To mitigate the effect of vibrations, induced by the base excitation created by the seismic waves, one of the devices used is a vibration absorber called TMD (Tuned Mass Damper). Research into these systems has increased in the last decade, with a growing number of researchers developing studies for their best performance. This fact is reflected in the volume of publications and recent studies, compared to the past decades. In this sense, this work presents the process of optimization of the length, mass and damping rate of a TMD placed on top of the structure, which lead to the objective of this work, which is to minimize the vibration of the main structure subjected to seismic movements. The present work begins with the finite element modeling of a 3 slender high rise structure, with different natural periods of vibration, in each structure a static force was applied, to obtain the equivalent stiffness, corresponding to a 1 degree of freedom (DOF) system. Then, a mass-spring-damper system is modeled equivalent to the original structure, to which a pendulum-type mass TMD was attached, with characteristics of non-optimized longitude, mass and damping rate. The structure of many degrees of freedom is thus transformed into a system of 2 DOFs (1 DOF of the structure and 1DOF of the pendulum). The two systems of 1 and 2 DOF were subjected to seismic forces through 9 accelerations records, to obtain the maximum displacement and displacement history during the seismic action, and thus, compare the variation of these parameters. Through of methods of the mathematical optimization theories, the optimal parameters of TMD were obtained, which in 37% of the 27 cases, vibrations were minimized between 50% and 78%, in more than 70% of the cases, the minimization was of a minimum of 30% and only one case had a reduction in vibration of less than 10%, concluding that the placement of a TMD with optimal characteristics is a good option for vibration control in a tall and slender structures subjected to seismic movements.