Resumo Para vãos medianos, entre 30 e 40 m, passarelas de pedestres mistas tem se tornado bastante populares no Brasil. Esse tipo de estrutura consiste em treliças e vigas longitudinais de aço que suportam uma plataforma de concreto, usualmente composta por elementos pré-moldados. Exemplos típicos dessas estruturas podem ser encontrados em muitas cidades no Brasil, particularmente em Brasília onde um grande número de rodovias requer um conjunto significativo de passarelas de pedestres. Devido a existência de uma relevante quantidade de estruturas do tipo, passarelas compostas, no Brasil, estudos a respeito de seu comportamento mecânico são necessários a fim de garantir a segurança dos pedestres. Com este propósito, neste artigo, uma passarela de pedestres mista localizada na cidade de Brasília é analisada por meio de testes experimentais e modelagem computacional. O foco é a determinação das frequências naturais e modos de vibração. Estratégias para a correta obtenção dos modos verticais também são discutidas uma vez que a vibração vertical é o principal problema esperado para a estrutura analisada. Os resultados obtidos mostraram que um equilíbrio entre rigidez e massa leva a frequências naturais fora do intervalo de frequências críticas excitadas pelos pedestres em uso normal, embora a ideia não tenha sido medir como esses parâmetros, massa e rigidez, poderiam influenciar o modelo. Além disso, modelos em elementos finitos foram avaliados comparando complexidade versus precisão para a determinação dos parâmetros modais.

Abstract For the range of medium spans, around 30 to 40m, composite footbridges are getting popular in Brazil. This kind of structure consists on longitudinal steel truss beams providing support for a concrete deck usually made of precast elements. Typical examples of these structures may be found in many cities in Brazil, especially in Brasilia where a large number of highways demanded a significant set of footbridges. Due to the amount of this kind of composite footbridges in Brazil, studies concerning their mechanical behavior are required in order to ensure pedestrian’s safety. For this end, in this paper, a typical Brazilian composite footbridge located in Brasilia is analyzed by means of experimental tests and computational modeling. The focus is the determination of natural frequencies and mode shapes. Strategies to correctly obtain the vertical modes are also discussed since vertical vibration is the main vibration problem expected for the tested footbridge. The obtained results showed that structural balance between stiffness and mass leads to natural frequencies out of the critical frequency range excited by pedestrians in normal use, although the idea was not to measure how these parameters, mass or stiffness, could influence the model. Moreover, Finite Element models were evaluated comparing complexity versus accuracy to predict modal parameters.

Resumo Os esforços médios atuantes em uma edificação devidos à ação do vento, podem ser significativamente alterados quando se considera a presença de um ou mais edifícios vizinhos. Tais alterações podem ser consideradas através da utilização de coeficientes que levem em conta a distância que o edifício vizinho está da edificação em estudo. O presente trabalho foi desenvolvido no intuito de verificar os valores atualmente adotados pela norma brasileira que regula a ação do vento em edificações. Com a utilização de um túnel de vento, foram feitos vários ensaios em um edifício padronizado considerando a presença de outros edifícios com dimensões idênticas próximos a ele. Considerou-se o afastamento entre os edifícios, além da quantidade e da disposição das edificações vizinhas. Pôde-se concluir que, de maneira geral, a presença das edificações vizinhas produziu a majoração dos esforços. As interferências, em muitas situações, elevaram os esforços acima dos índices sugeridos pela atual norma brasileira de ação do vento.

Abstract The average strain on a building due to the action of the wind, can be significantly altered when considering the presence of one or more neighboring buildings. Such changes can be considered through the use of coefficients that take into account the distance that the neighboring building is from the building being studied. The present work was developed in order to verify the values currently adopted by the Brazilian standard that regulates the wind action in buildings. With the use of a wind tunnel, several tests were carried out in a standardized building considering the presence of other buildings with similar dimensions close to it. The distances between the buildings, the quantity and the layout of the neighboring buildings were taken into consideration. It was possible to conclude that, in general, the presence of the neighboring buildings produced an increase on the strain. Interference, in many situations, increased strain above the rates suggested by the current Brazilian wind action standard.

In the analysis and design of framed structures, the traditional methods are based on the simplified assumption that the joints are completely either pinned or rigid. However, the experimental investigations show that the frame connections present an intermediate behaviour between these two extreme cases. The present work is concerned with the dynamic elastic analysis of semi-rigid plane frames subjected to wind pressures. The dynamic excitation induced by the wind is estimated by adopting the simulation method of Monte Carlo. The wind flutuation pressures are decomposed into a limited quantity of harmonic components that are then combined many times, making possible the accomplishment of a probabilistic analysis and the choice of a characteristic response. The frame is considered as a set of contiguous bar elements, connected to each other at the nodes, and the connections are modelled as zero-length rotational springs. A nodal description of the kinetic and kinematic laws is given under the restriction of small displacements. The behaviour of the frame material and connections is described by linear elastic moment-rotation relationships, which are presented in the stiffness form. In order to take into account the effect of the semi-rigid behaviour of beam-to-column connections, the mass and stiffness matrices are developed as the sum of the conventional finite element matrices and correction matrices that incorporate the flexibility of the end joints. The problem of forced vibrations is then solved by means of the numerical integration of the motion equations.