E FEITO DA VARIAÇÃO DA TEMPERATURA AMBIENTE NA RESPOSTA DA ESTRUTURA

Como é conhecido, os SMA são sensíveis a variações de temperatura. Avaliar até que ponto é que essa sensibilidade pode afetar os deslocamentos que uma estrutura experimenta durante um sismo, foi a motivação das análises que aqui se apresentam. As análises foram levadas a cabo com base na lei Linear, para valores de _𝑇0 de 0, 10, 20, 30, 40, e de 50 ºC, para os registos Corralitos e Canonga Park.

Começa-se por apresentar, na Figura 5.29, os resultados obtidos para o registo de Corralitos. Em cada linha da figura, apresentam-se os valores de _{𝑢1,𝑎𝑏𝑠}, _{𝑢2,𝑎𝑏𝑠}, DRAJD, e _{𝑢𝑟𝑒𝑠}, obtidos para cada FA.

Figura 5.29 – Análise sísmica para o registo Corralitos: influência da sensibilidade térmica dos SMA nos valores de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠, de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠, 𝑢2,𝑎𝑏𝑠, DRAJD e 𝑢𝑟𝑒𝑠

Como era expectável, o aumento do valor de FA provocou maiores deslocamentos residuais, embora estes tenham sido inferiores a 2 cm em todas as análises. Nessas análises, os SMA evidenciaram uma capacidade de recentramento elevada _{(∆𝑢,𝑟𝑒𝑠 ≅ 0), pelo que o valor 𝑢𝑟𝑒𝑠} representa a posição final da estrutura (_{𝑢1,𝑟𝑒𝑠≅ 𝑢2,𝑟𝑒𝑠}). Observando os valores de _{𝑢𝑟𝑒𝑠}, constata-se que não existe uma tendência clara no aumento ou diminuição dos mesmos em função do aumento dos valores de _𝑇0.

Os valores de _{𝑢1,𝑎𝑏𝑠} e _{𝑢2,𝑎𝑏𝑠}, não apresentaram uma sensibilidade significativa ao aumento dos valores de _𝑇0. O caso mais relevante, reportado para FA = 1.0 e _{T1/T2= 0.5, foi uma redução dos 13.6} para os 10.4 cm, registada à medida que o valor de _𝑇0 aumentou dos 0 para os 50 ºC.

Como revelam os resultados, o DRAJD é o parâmetro mais sensível a variações nos valores de _𝑇0. Nos resultados obtidos para cada FA, é notado que os valores de DRAJD se encontram otimizados para 𝑇0= 20 ºC, a temperatura considerada no dimensionamento dos SMA. A partir desse ponto de

referência, constata-se que os valores de DRAJD obtidos para cada valor de _T1/T2, tenderam a diminuir nos casos em _{𝑇0> 20 ºC. Fazendo um paralelismo com a análise da Figura 5.28 (c), constata-se que um} aumento dos 20 para os 50 ºC, permitiu reduzir o valor do DRAJD dos 9.2 para os 6 cm (_{≈ 0.67 cm a} cada 10 ºC), aproximadamente a mesma redução que foi obtida quando se aumentou _{𝐴𝑔,𝑆𝑀𝐴} dos 222.5 para os 250 cm2_{. Este efeito positivo deixou de se verificar quando 𝑇}

0< 20 ºC. Como se constata, o

material perde eficiência no controlo dos valores de DRAJD, à medida que os valores de _𝑇0 se aproximam do valor de _𝐴𝑓. Para observar a influência dos valores de _𝑇0 no comportamento do material, focou-se o caso FA = 1.0 e _{T1/T2= 0.6. Os resultados, apresentados na Figura 5.30, mostram que um} aumento do valor de _𝑇0 dos 0 para os 50 ºC, levou à redução do valor de _{𝜀𝑚á𝑥} dos 7.9 para os 3.9%. Conclui-se assim que as variações na temperatura ambiente de um determinado local podem afetar consideravelmente a resposta, e consequentemente, a eficiência dos SMA durante um sismo.

Figura 5.30 – Influência dos valores de 𝑇0 no comportamento do material (Corralitos, FA = 3.0, T1/T2= 0.6)

Na Figura 5.31, são apresentados os resultados obtidos para o registo Canonga Park. Como seria de esperar, os resultados revelaram uma maior aleatoriedade, notando que os SMA não foram dimensionados para este registo. Como já havia sido observado nas análises da Figura 5.11, para os casos (FA=2.0 e _{T1/T2= 0.7) e (FA=3.0 e T1/T2= 0.6), foram obtidos valores de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠} e _{𝑢2,𝑎𝑏𝑠}, significativamente superiores aos obtidos para outros valores de _T1/T2. Para estas análises, o valor de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠 revelou-se sensível à variação dos valores de 𝑇0. No primeiro caso, uma variação de 50 ºC

provocou um aumento do valor de _{𝑢1,𝑎𝑏𝑠} dos 15.6 para os 22.1 cm. No segundo caso, a mesma variação provocou um aumento dos 21.8 para os 32.6 cm. Como se afere, este é um caso particular, pois esses aumentos não se encontram associados a nenhuma perda brusca de controlo do DRAJD. Estas análises mostram que uma variação dos valores de _𝑇0 pode, em certos casos, resultantes da combinação de determinadas características sísmicas com um certo valor de _T1/T2, afetar os deslocamentos de pico.

À semelhança das análises da Figura 5.29, constatou-se que os valores de DRAJD tendem a aumentar à medida que o valor _𝑇0 diminui e se aproxima do valor _𝐴𝑓. Os casos FA=3.0 e _{T1/T2= 0.7,}

e FA=3.0 e _{T1/T2= 0.8, refletem bem que para determinados casos, variações bruscas nos valores de} 𝑇0 podem levar a valores de DRAJD inesperados. Nesses dois casos, esses valores levariam, na prática,

à rotura do material, e ao consequente desacoplamento dos pórticos. No contexto dos deslocamentos residuais, o valor _{𝑢𝑟𝑒𝑠} revelou-se pouco sensível aos valores de _𝑇0, exceto nestes dois casos, onde o material perdeu eficiência de forma brusca, e para o caso FA=3.0 e _{T1/T2= 0.6, no qual os valores de} 𝑢1,𝑎𝑏𝑠 se revelaram mais sensíveis aos valores de 𝑇0.

Figura 5.31 - Análise sísmica para o registo Canonga Park: influência da sensibilidade térmica dos SMA nos valores de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠, de 𝑢1,𝑎𝑏𝑠, 𝑢2,𝑎𝑏𝑠, DRAJD e 𝑢𝑟𝑒𝑠

Efetuando uma análise global aos resultados das análises apresentadas neste tópico, conclui-se que a sensibilidade dos SMA a variações de temperatura afeta a resposta dinâmica das estruturas durante um sismo. Num contexto particular, o DRAJD foi o parâmetro que revelou maior sensibilidade às variações do valor de _𝑇0. Este parâmetro tendeu a aumentar à medida que o valor de _𝑇0 diminuiu e se aproximou do valor de _𝐴𝑓. Neste sentido, as analises realizadas parecem indicar que, para controlar indiretamente deslocamentos em ambientes com climas variáveis, é recomendável dimensionar os SMA para valores mais próximos do valor de _𝐴𝑓. Contudo, num contexto prático, a medida mais eficiente consistirá em preparar os dispositivos de recentramento baseados em SMA, com sistemas que permitam manter o material sempre à mesma temperatura, isolando-o do contacto com meio ambiente. O não isolamento térmico do material irá provocar sempre, como constatado nas análises apresentadas, alterações significativas no comportamento esperado, que poderão comprometer a sua eficiência durante um sismo.