Segurança sísmica em áreas de reabilitação urbana localizadas em zonas ribeirinhas do Algarve

Nos últimos anos foram definidas diversas Áreas de Reabilitação Urbana (ARU) um pouco por todo o Algarve, no enquadramento da legislação atualmente em vigor, sendo que muitas delas se localizam em zonas ribeirinhas. Em muitos dos documentos anexos à criação das ARUs situadas no Algarve aparecem referências aos danos motivados por sismos, com particular ênfase nos que resultaram do sismo de 1 de novembro de 1755. É também referida a influência deste sismo na alteração do tecido urbano das zonas afetadas. De uma forma geral, não são apresentados documentos oficiais que realcem o problema do risco sísmico associado às ARUs de zonas ribeirinhas, designadamente tendo em conta as características geológicas da costa algarvia. Nesse contexto, no presente trabalho é feita uma descrição dos fatores que mais influenciam a segurança sísmica das construções tipicamente existentes em ARUs da costa algarvia, e é ilustrado numericamente o problema da cidade de Albufeira.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Aplicação de técnicas de optimização na utilização de acelerogramas registados

Actualmente, existe uma grande difusão de aparelhos digitais do tipo “strong-motion”, por todo mundo, que permitem registar movimentos sísmicos intensos. Também começa a ser frequente esses registos estarem disponíveis, na Internet, para acesso livre. O Eurocódigo 8 (EN 1998-1:2004) permite a representação da acção sísmica, no domínio do tempo, por intermédio de um número, não inferior a três, de acelerogramas registados. No entanto, a escolha desses acelerogramas, de forma a cumprir as regras impostas pelo EC8, reveste-se de alguma complexidade. Neste trabalho, apresentamos uma metodologia para selecção dos acelerogramas a utilizar nas análises sísmicas de estruturas. O que propomos é a escolha de um conjunto de factores multiplicadores dos acelerogramas, que ajustam os valores dos respectivos espectros de resposta às regras impostas pelo EC8. Recorre-se a técnicas de optimização numérica, por forma a quantificar os valores desses factores. Eles são determinados de modo a minimizarem a soma dos desvios em relação ao espectro de resposta objectivo, para o tipo de terreno em causa. A mesma técnica pode ser utilizada na determinação dos valores de TB, TC e TD dos espectros do EC8, depois de normalizados os espectros de resposta dos acelerogramas registados. São apresentados exemplos de aplicação das metodologias propostas a alguns casos de estudo

Análise da perigosidade sísmica do Algarve: o passado e o futuro

Os sismos ocorridos na última década, um pouco por todo o mundo, têm apresentado valores de vibração muito superiores aos espectáveis através dos estudos tradicionais de perigosidade sísmica. Este facto é de especial importância para o Algarve, tendo em conta a proximidade da região em relação às principais fontes sísmicas de que existe conhecimento no continente Português, e tendo em atenção aos relatos históricos de destruição ocorrida no passado. Os estudos realizados no passado para a região têm apresentado uma grande dispersão de resultados, o que agrava a incerteza sobre qual será o nível de vibração sísmica provável. Neste trabalho, são apresentadas algumas possíveis origens da variabilidade dos resultados dos diversos estudos feitos até ao momento para o Algarve, assim como são apresentados alguns desafios para a realização de futuros estudos para a região

Aplicações da inteligência artificial na engenharia sísmica

Alguns métodos do domínio da inteligência artificial têm vindo a ser utilizados na engenharia civil, nomeadamente na engenharia sísmica, pelo que se faz, neste artigo, um resumo das diversas aplicações sugeridas por um elevado número de investigadores. Os estudos realizados no âmbito da engenharia sísmica, apresentam grande complexidade, face à elevada incerteza que os caracterizam e em virtude de serem não lineares. Para tentar solucionar alguns desses problemas, vários investigadores têm proposto, nas duas últimas décadas, que se recorra ao desenvolvimento de sistemas periciais, sistemas fuzzy, redes neuronais e redes fuzzy neuronais, designadamente nas avaliações do risco sísmico (análise da casualidade e da vulnerabilidade sísmica), para modelar o comportamento não linear

Utilização do programa EC8spec na avaliação e reforço sísmico de edifícios do Algarve

A legislação nacional sobre reabilitação urbana (Decreto-Lei n.º 53/2014) refere somente a obrigação de não diminuir a segurança sísmica inicial, quando são efetuadas intervenções em edifícios existentes. A demonstração de que uma determinada alteração num edifício não reduz a segurança sísmica global, mesmo que a intervenção envolva o reforço de alguns elementos estruturais, pode ser um desafio para os projetistas, tendo em conta os meios de cálculo automático que são mais usuais. Como existem diversas abordagens possíveis ao problema, neste trabalho é apresentado um programa informático destinado a apoiar projetistas que tenham que realizar a avaliação da segurança sísmica de estruturas existentes, ou de avaliar a eficácia de um conjunto de medidas de reforço estrutural na segurança sísmica global do edifício. É apresentado o resultado da aplicação do programa EC8spec a um caso de estudo referente ao Algarve, para ilustrar as suas potencialidades

O papel dos efeitos locais e das características da fonte na resposta sísmica de estruturas afetadas por sismos nos Açores

Os sismos que ocorreram nos Açores em 1980 e 1998, demonstraram o poder destrutivo destes fenómenos naturais sobre as construções existentes. Neste contexto, é de grande importância a caracterização da ação sísmica sobre os edifícios. Contudo, não é fácil identificar qual a influência individual das características da fonte e das condições geológicas locais nas distribuições de danos nas construções, a partir de acelerogramas registados em eventos sísmicos. Para ultrapassar esta dificuldade, foram usados sismos simulados na análise sísmica de estruturas. Assim, foram gerados diversos acelerogramas, resultantes de diferentes características da fonte, designadamente com diferentes padrões de deslizamento no plano da falha, e queda de tensão média, assim como diferentes perfis estratigráficos de solos de fundação típicos das ilhas dos Açores. Esses acelerogramas foram usados na análise não linear de uma estrutura de betão armado, permitindo entender quais as características da ação que mais influenciam os danos estruturais. Os resultados parecem evidenciar a importância das características dos terrenos de fundação na amplitude das vibrações sísmicas e no conteúdo espectral da ação

Incertezas na simulação estocástica de sismos: o caso dos Açores

A simulação estocástica tem sido utilizada, com algum grau de sucesso, para a obtenção de acelerogramas em zonas onde não existem muitos registos instrumentais de sismos intensos ocorridos no passado, e pode ser uma ferramenta importante nesse contexto. Contudo, essas simulações deverão, necessariamente, ser previamente validadas através de registos de sismos ocorridos no passado, dada a grande incerteza associada à definição de cenários sísmicos. É muito difícil prever qualquer um dos processos, complexos, de geração do sismo, de propagação da energia e dos efeitos locais, nomeadamente as características da rotura, designadamente o padrão de deslizamentos e a queda de tensão média no plano da falha, a atenuação das ondas sísmicas ao longo do percurso de propagação e a obtenção da amplificação local das camadas de solo superficial. Neste trabalho, são apresentados os resultados de diversas simulações estocásticas do sismo ocorrido nos Açores em 1998, considerando diferentes localizações da rotura, juntamente com os respetivos parâmetros, variação das características da atenuação e diferentes condições geológicas locais. Os acelerogramas simulados, e correspondentes espectros de resposta, foram comparados com os registos instrumentais do sismo, e com os resultados de leis de atenuação obtidas para a Europa e, em particular, para o arquipélago dos Açores

Cálculo automático de pilares de betão armado com base no "Capacity Design"

As regras de cálculo pela capacidade real ("capacity design") da NP EN 1998-1:2010 (EC8) trazem novos desafios ao projetos de estruturas de betão armado em zonas sísmicas, dado que os pilares são dimensionados com base nos reais momentos resistentes das vigas (secções em "T"), em vez de se considerarem, unicamente, os esforços de cálculo associados a um determinado espectro de resposta elástica. Por outro lado, a NP EN 1992-1-1:2010 (EC2) apresenta um diagrama de cálculo das armaduras com um ramo inclinado após a plastificação, e estipula regras para a distribuição de tensões em banzos comprimidos semelhantes às propostas para os pilares, o que requer uma mudança nas rotinas informáticas tradicionais do passado. Neste contexto, é apresentado neste trabalho um conjunto de expressões analíticas que facilitam a sua implementação em programas informáticos destinados ao cálculo automático de armaduras de pilares de betão armado

Aplicação de algoritmos genéticos na optimização de secções de vigas de betão armado

A generalidade dos problemas de ordem prática no domínio do dimensionamento das estruturas incluem variáveis discretas. Os métodos matemáticos tradicionais apresentam dificuldades na procura dos óptimos globais em problemas não lineares discretos. Os algoritmos genéticos constituem uma heurística eficaz na optimização de sistemas estruturais que envolvem variáveis discretas e contínuas. No presente trabalho, descreve-se uma metodologia que visa a optimização da forma geométrica da secção, do dimensionamento e colocação das armaduras em vigas de betão armado, com recurso a algoritmos genéticos. Apresenta-se um exemplo de aplicação da metodologia proposta

Simulação numérica na avaliação da fiabilidade de estruturas de betão armado

Neste trabalho apresenta-se uma metodologia para a avaliação da fiabilidade de estruturas de betão armado. A metodologia recorre a uma simulação numérica pelo método de Monte Carlo, com adopção de uma técnica de amostragem estratificada de redução de variância, vulgarmente designada por hipercubo latino, para a obtenção da probabilidade de não ser excedido o estado limite último em causa. Aplicou-se a metodologia a um caso prático