ROTINA NUMÉRICA PARA ANÁLISE DINÂMICA DE TORRES ESTAIADAS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO SUBMETIDAS À RUPTURA DE CABO
Thiago Brazeiro Carlos1; João Kaminski Jr.1
1 Universidade Federal de Santa Maria
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2015-0741
Resumo
No projeto e dimensionamento de estruturas metálicas treliçadas estaiadas utilizadas em linhas de transmissão (LT), como forma de simplificação, usualmente são realizadas análises estáticas, onde as ações dinâmicas são representadas por "cargas estáticas equivalentes". Porém, a resposta estática para este tipo de estrutura não é a mais adequada, uma vez que tais estruturas são leves, esbeltas e as ações a que estão submetidas são todas de natureza dinâmica, exceto o peso próprio. Portanto, uma análise dinâmica é fundamental para obter uma resposta mais precisa em termos de esforços nas barras e deslocamentos dos nós. Neste contexto, o presente trabalho trata do desenvolvimento de uma rotina computacional, em linguagem Fortran, para a obtenção da resposta dinâmica de torres metálicas estaiadas de LT, submetidas à ação dinâmica de ruptura de cabo. Para a solução do problema é utilizado o Método de Integração Direta (MID) das equações do movimento, de forma explícita, com diferenças finitas centrais. Nos arquivos de saída de resultados, os esforços axiais em todas as barras são apresentados ao longo do tempo e os deslocamentos nodais são expressos em certos intervalos de tempo ao longo da análise, a fim de facilitar a visualização do comportamento da estrutura com animações em software de pós-processamento. A precisão da resposta dinâmica é avaliada através da análise da torre estaiada isolada, submetida a uma carga impulsiva, comparando-se a frequência fundamental, calculada com os deslocamentos do topo da torre obtidos no domínio do tempo, com a mesma frequência determinada em uma análise modal. Sabendo que o método é condicionalmente estável, sua estabilidade é avaliada através da análise de duas respostas do mesmo modelo, obtidas com dois intervalos de tempo de integração diferentes e menores que o crítico, as quais devem ser idênticas.
Palavras-chave: Torres metálicas estaiadas; Torres de linhas de transmissão; Ruptura de cabo; Método de Integração Direta; Diferenças finitas centrais