Publicação
Avaliação, reparação e reforço sísmico de edifícios existentes
| Resumo: | Sismos recentemente ocorridos em todo o mundo têm demonstrado de forma dramática que a investigação na engenharia sísmica deve ser direccionada para a avaliação da vulnerabilidade das construções existentes, desprovidas de adequadas características resistentes. O seu reforço deve ser realizado, reduzindo a sua vulnerabilidade e consequentemente risco para níveis aceitáveis. O estudo e desenvolvimento de novas técnicas de reforço tem um papel principal no sentido de evitar a perda de vidas humanas e económicas. Os principais objectivos desta tese são: a avaliação experimental de edifícios existentes de betão armado, o desenvolvimento de modelos numéricos refinados capazes de reproduzir rigorosamente a sua resposta estrutural, o desenvolvimento de metodologias simplificadas para a análise não-linear dinâmica de estruturas irregulares, e o desenvolvi mento de ferramentas numéricas para a optimização de reforço para este tipo de estruturas. São apresentadas as mais comuns causas de dano ou colapso de estruturas existentes, bem como as técnicas de reparação e reforço adequadas. Em muitas cidades do sul da Europa, os edifícios existentes, dimensionados e construídos até finais dos anos 70, sem considerar a acção sísmica, constituem um elevado risco para as populações. Dois pórticos de 4 pisos à escala real, representativos da prática de projecto e construção até finais dos anos 70 na maioria dos países do sul da Europa, foram dimensionados, construídos e testados para crescentes intensidades de acção. Os principais objectivos desta série de ensaios foram a avaliação da capacidade original destes edifícios, com e sem alvenaria, e ainda a validação experimental da eficiência de várias técnicas de reparação e reforço. Os ensaios realizados demonstraram que a vulnerabilidade destas construções, dimensionadas sem características sismo-resistentes, que constituem uma parte importante dos edifícios existentes na Europa, são uma fonte de alto risco para as populações. Foi ainda comprovado que soluções de reforço adequadamente seleccionadas, podem reduzir consideravelmente este risco para níveis aceitáveis de acordo com a actual filosofia dos códigos de dimensionamento e avaliação da segurança estrutural. Foram utilizados modelos numéricos refinados para o pórtico e para a alvenaria. Os modelos foram calibrados com os resultados dos ensaios à escala real. Especial atenção foi dedicada ao escorregamento das armaduras de aderência normal, dada a sua influência na resposta de estruturas existentes. Os modelos calibrados demonstraram ser adequados na determinação da resposta não-linear de estruturas existentes. Adicionalmente é proposta uma metodologia simplificada para a análise dinâmica não-linear de edifícios baseada no cálculo espectral multi-modal da resposta sísmica. Esta metodologia apresenta a possibilidade de análise de estruturas irregulares e constitui-se como uma ferramenta essencial para a optimização do reforço de edifícios existentes que se desenvolveu no âmbito da presente tese. |
|---|---|
| Autores principais: | Varum, Humberto Salazar Amorim |
| Assunto: | Engenharia civil Edifícios Edifícios |
| Ano: | 2003 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Aveiro |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro |
| Resumo: | Sismos recentemente ocorridos em todo o mundo têm demonstrado de forma dramática que a investigação na engenharia sísmica deve ser direccionada para a avaliação da vulnerabilidade das construções existentes, desprovidas de adequadas características resistentes. O seu reforço deve ser realizado, reduzindo a sua vulnerabilidade e consequentemente risco para níveis aceitáveis. O estudo e desenvolvimento de novas técnicas de reforço tem um papel principal no sentido de evitar a perda de vidas humanas e económicas. Os principais objectivos desta tese são: a avaliação experimental de edifícios existentes de betão armado, o desenvolvimento de modelos numéricos refinados capazes de reproduzir rigorosamente a sua resposta estrutural, o desenvolvimento de metodologias simplificadas para a análise não-linear dinâmica de estruturas irregulares, e o desenvolvi mento de ferramentas numéricas para a optimização de reforço para este tipo de estruturas. São apresentadas as mais comuns causas de dano ou colapso de estruturas existentes, bem como as técnicas de reparação e reforço adequadas. Em muitas cidades do sul da Europa, os edifícios existentes, dimensionados e construídos até finais dos anos 70, sem considerar a acção sísmica, constituem um elevado risco para as populações. Dois pórticos de 4 pisos à escala real, representativos da prática de projecto e construção até finais dos anos 70 na maioria dos países do sul da Europa, foram dimensionados, construídos e testados para crescentes intensidades de acção. Os principais objectivos desta série de ensaios foram a avaliação da capacidade original destes edifícios, com e sem alvenaria, e ainda a validação experimental da eficiência de várias técnicas de reparação e reforço. Os ensaios realizados demonstraram que a vulnerabilidade destas construções, dimensionadas sem características sismo-resistentes, que constituem uma parte importante dos edifícios existentes na Europa, são uma fonte de alto risco para as populações. Foi ainda comprovado que soluções de reforço adequadamente seleccionadas, podem reduzir consideravelmente este risco para níveis aceitáveis de acordo com a actual filosofia dos códigos de dimensionamento e avaliação da segurança estrutural. Foram utilizados modelos numéricos refinados para o pórtico e para a alvenaria. Os modelos foram calibrados com os resultados dos ensaios à escala real. Especial atenção foi dedicada ao escorregamento das armaduras de aderência normal, dada a sua influência na resposta de estruturas existentes. Os modelos calibrados demonstraram ser adequados na determinação da resposta não-linear de estruturas existentes. Adicionalmente é proposta uma metodologia simplificada para a análise dinâmica não-linear de edifícios baseada no cálculo espectral multi-modal da resposta sísmica. Esta metodologia apresenta a possibilidade de análise de estruturas irregulares e constitui-se como uma ferramenta essencial para a optimização do reforço de edifícios existentes que se desenvolveu no âmbito da presente tese. |
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