Resumo: A vibração do solo pode ser oriunda de duas fontes de excitação principais: natural ou artificial. As fontes naturais estão relacionadas com as ondas sísmicas que se propagam no solo e são provenientes de fenômenos como terremotos, enquanto as fontes artificiais estão relacionadas com ações antrópicas, tais como tráfego ferroviário ou rodoviário, e operação de máquinas rotativas de grande porte. Independente da fonte, a vibração gerada no solo pode ser prejudicial à instalações que possuem níveis admissíveis de vibração baixos para suas operações, e buscar soluções que ajudem a proteger instalações sensíveis como essas contra a vibração externa é de suma importância. Este trabalho apresenta uma ampla investigação numérica sobre a atuação de placas homogêneas e muros com fundações periódicas, feitos de gabião e de concreto, na atenuação da vibração do solo. O modelo utilizado faz uso do acoplamento do Método dos Elementos de Contorno Indireto (Indirect Boundary Element Method - IBEM) com o Método dos Elementos Finitos (Finite Element Method - FEM). Nele, a estrutura é modelada como um corpo flexível em contato perfeito com a superfície do solo, que por sua vez, é modelado como um semi-espaço linear-elástico e ilimitado. Diversos resultados numéricos referentes ao desempenho dessas estruturas na atenuação das vibrações verticais e horizontais do solo são fornecidos, os quais foram medidos em vários pontos ao longo da superfície do solo e também no seu interior. Ondas sísmicas e cargas externas são consideradas como forma de excitação, assim como parâmetros geométricos e constitutivos adequados, em termos da prática de engenharia, para o solo e estrutura. Os resultados mostram que placas de superfície apresentam um grande potencial de redução da vibração do solo e, em vista do seu relativo baixo custo de instalação e manutenção, mostram-se como uma boa opção para tais fins. Além disso, mostra-se que muros com fundações periódicas não fornecem proteção relevante contra vibração em pontos atrás do local de sua instalação, porém, essas fundações mostram-se capazes de filtrar a vibração incidente em certas bandas de frequência, protegendo assim a estrutura acima delas Ver menos

Abstract: Ground vibration can be originated from two main excitation sources: natural or artificial. Natural sources are related to seismic waves which propagates in the soil and are originated from phenomena like earthquakes, while artificial sources are related to anthropic actions, such as railway and roadway traffic, and heavy rotary machine operation. Regardless the source, the resulting ground vibration can be harmfull to installations that require low vibration levels for their operations, and search for solutions that can help protect sensitive installations like these against external vibration is very important. This work presents a broad numerical investigation of the performance of homogeneous mats and wall with periodic foundations, made of gabion and concrete, in providing ground vibration attenuation. The model employed makes use of the coupling of the Indirect Boundary Elements Method (IBEM) with the Finite Elements Method (FEM). The structure is modeled as a flexible plate in fully-bonded contact with the soil surface, which is modeled as an unbounded, linear-elastic half-space. Several numerical results regarding the performance of these structures in attenuating vertical and horizontal ground vibrations are provided, which were measured at various points along the soil surface and also into the soil. Seismic waves and external loads are considered as form of excitation, as well as appropriate geometric and constitutive parameters, in terms of engineering practice, for the soil and structure. The results show that surface mats have a great potential for reducing ground vibration and, given their relative low installation and maintenance cost, they are a good option for such purposes. Furthermore, it is shown that walls with periodic foundations do not provide significant protection against ground vibration at points behind its installation site, although these foundations show to be able to filter the incident vibration at certain frequency bands, thus protecting the structure over them Ver menos