Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Raimundo Moreno Delgado

Capa e folha de rosto encabeçada com "Universidade do Porto - Faculdade de Engenharia", mas como local menciona Lisboa / Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Investigadores Coordenadores Ricardo Teixeira Duarte e Carlos Sousa Oliveira

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor em Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Profs. Doutores Ricardo Teixeira Duarte e Aníbal Guimarães da Costa

MIRANDA, P. S. T. Avaliação da vulnerabilidade sísmica na realidade predial brasileira. 2010. 133 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-28T16:05:58Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_pstmiranda.pdf: 3957599 bytes, checksum: 6bdcadc8cf791aca555d82ff80a31b41 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-01T16:46:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_pstmiranda.pdf: 3957599 bytes, checksum: 6bdcadc8cf791aca555d82ff80a31b41 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T16:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_pstmiranda.pdf: 3957599 bytes, checksum: 6bdcadc8cf791aca555d82ff80a31b41 (MD5) Previous issue date: 2010-11-19 / Recent increases of earthquakes records in Brazil led to the publication of NBR 15421 (ABNT, 2006) - Design of seismic resistant structures - which provides the necessary requirements for security verification of structures in relation to the seismic actions. The recommendations of this code aim to reduce the seismic risk of new concrete structures. With regard to existing concrete structures it is necessary to study their seismic vulnerability. Among the various methods of seismic vulnerability assessment found in literature, the Hirosawa method, more precisely its first level of screening procedure, was chosen to be adapted to the Brazilian reality and make a large scale application. In the adaptation process of the method are initially studied the parameters of the Brazilian design of seismic resistant structures code and a comparison with the American codes, IBC (ICC, 2006) and SEI7 (ASCE, 2005), is carried out. The study of Hirosawa method allowed the identification of the necessary adjustments to adapt the method considering the NBR 15421 (ABNT, 2006) requirements and local constructive characteristics. The adapted method was applied to a single degree of freedom system and to four model structures varying the number of floors and structural configuration in terms of horizontal and vertical irregularity. The model structures intend to represent essential building occupancy. Each one of the structures was analyzed assuming their exposure to all seismic design accelerations and being settled in any site class covered in NBR 15421 (ABNT, 2006). The results are presented in tables, graphs and maps of seismic vulnerability. No model structures presented seismic vulnerability in seismic zone 0; settled in site class E, all model structures presented seismic vulnerability in seismic zones 2, 3 and 4; and the regular structures showed better seismic performance. The meaning of vulnerability exposed in this work is not related to the mandatory off the building, but rather the need for more detailed and complex analysis of the expected behavior of these buildings under a seismic event. / Os recentes aumentos dos registros de abalos sísmicos no Brasil impulsionaram a publicação da NBR 15421 (ABNT, 2006) – projeto de estruturas resistentes a sismos - que estabelece os requisitos exigíveis para a verificação da segurança das estruturas relativamente às ações de terremotos. As recomendações desta norma objetivam reduzir os riscos sísmicos das novas estruturas de concreto. Com relação às estruturas de concreto existentes faz-se necessário um estudo da sua vulnerabilidade sísmica. Dentre os vários métodos de avaliação de vulnerabilidade sísmica encontrados na literatura, o método de Hirosawa, mais precisamente o seu primeiro nível de avaliação, foi escolhido para adaptação à realidade brasileira e sua aplicação em larga escala. No processo de adaptação do método, inicialmente são estudados os parâmetros da norma brasileira de projetos resistentes a sismos e realizada uma comparação desta com as normas sísmicas americanas, IBC (ICC, 2006) e SEI7 (ASCE, 2005). O estudo do método de Hirosawa permitiu a identificação dos ajustes necessários à sua adaptação considerando as exigências da NBR 15421 (ABNT, 2006) e as características construtivas locais. O método adaptado foi aplicado em um sistema com um grau de liberdade e em quatro estruturas modelo variando número de pavimentos e configuração estrutural em termos de irregularidade horizontal e vertical. As estruturas modelo procuram representar as edificações de uso essencial. Cada uma destas estruturas foi analisada supondo sua exposição a todas as acelerações sísmicas de projeto e executadas em qualquer uma das classes de terrenos abordadas na NBR 15421 (ABNT, 2006). Os resultados são apresentados em forma de tabelas, gráficos e mapas de vulnerabilidade sísmica. Nenhuma estrutura modelo apresentou vulnerabilidade sísmica na zona sísmica 0; em terrenos de classe E, todas as estruturas modelo apresentaram vulnerabilidade sísmica nas zonas 2, 3 e 4; e as estruturas regulares apresentaram melhor desempenho sísmico. O significado de vulnerabilidade exposto neste trabalho não está relacionado à obrigatoriedade de desativação da edificação, mas sim, à necessidade de análises mais detalhadas e complexas do comportamento esperado destas edificações frente a um evento sísmico.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-05-22T22:37:08Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Heleno José da Silva Júnior.pdf: 4681799 bytes, checksum: e559272e22d1c3f5638b5b60b2dfa280 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T22:37:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Heleno José da Silva Júnior.pdf: 4681799 bytes, checksum: e559272e22d1c3f5638b5b60b2dfa280 (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / O projeto de edifícios altos cada vez mais esbeltos é uma realidade na construção civil. Essas estruturas, com elevada relação entre a altura e a menor dimensão em planta, são mais sensíveis aos efeitos de 2ªordem originados de cargas horizontais. A estabilidade global dessas edificações é afetada negativamente pelo aumento dos efeitos de 2ªordem. Essa ideia norteou o presente trabalho, que buscou analisar a influência da consideração dos efeitos do vento e do sismo no cálculo da estabilidade global de um edifício alto construído no município de Caruaru-PE, variando seu número de pavimentos. Um dos objetivos específicos foi medir a variação da quantidade de armadura em pilares e vigas devido à consideração da ação sísmica. Os modelos estruturais foram construídos utilizando o software CYPECAD. A metodologia proposta incluiu um conjunto de parâmetros de estabilidade global amplamente difundidos na literatura sobre o tema. Os modelos, com 20, 25, 30 ou 35 pavimentos-tipo, foram dimensionados levando em conta os efeitos da não linearidade física e geométrica, considerando ou não a ação sísmica. Além da análise de segunda ordem, foi realizada uma análise dinâmica baseada em parâmetros contidos na ABNT NBR 6123:1988. Os resultados mostraram que tanto o aumento do número de pavimentos da edificação quanto a maior esbeltez apresentada na direção Y, condicionaram a estruturas mais deslocáveis e mais sujeitas aos efeitos de segunda ordem. A consideração da ação sísmica aumentou bastante os deslocamentos laterais, tornando sempre as estruturas mais rígidas na direção de menor esbeltez (direção X). A análise do parâmetro e permitiu classificar todos os modelos como de nós móveis, não podendo ser desprezados os efeitos globais de segunda ordem. A análise dinâmica revelou a importância da consideração da parcela de carga flutuante do vento no cálculo das estruturas. A variação nos esforços, causada pelo efeito do sismo, gerou aumentos consideráveis na quantidade de armadura dos pilares e vigas. Assim, a análise da estabilidade global de estruturas sismo-resistentes mostrou-se um requisito essencial à segurança e ao conforto dos usuários de edifícios construídos em Caruaru-PE. / Projects involving tall and more slender buildings are a reality in the civil construction. Those structures with high ratio between height and smaller plant size are way more sensible to the second order effects originated from horizontal charges. The global stability of those buildings is negatively affected by the increase in second order effects. This idea guided the present work, that looked for analyze the influence of wind and seism effects in the global stability calculation of a tall building constructed in the city of Caruaru-PE varying its floor numbers. One of the specific objectives was to measure the variation of reinforcement amount in pillars and beams due to seismic activity consideration. The structural models were constructed using the CYPECAD software. The proposed methodology included a set of parameters of global stability widely diffused in the literature. The models, with 20, 25, 30 or 35 pavements-type, were dimensioned assuming the effects of physical and geometric non-linearity, considering or not the seismic activity. Besides the second order analysis, a dynamic analysis was performed, based in parameters contained in ABNT NBR 6123:1988. The results showed that both, the increase of building floor numbers and greater slenderness presented in Y direction conditioned more displaceable structures and more susceptible to second order effects. The seismic activity consideration quite increased the lateral dislocations, always making the structures more rigid in the direction of smaller slenderness (X direction). The e parameter analysis allowed classify all models as mobile nodes, and the second order global effects cannot be neglected. Dynamic analysis revealed the importance of considering wind fluctuation charge portion in structure calculations. The efforts variation caused due to seism effects, generated considerable increases in the reinforcement amount of pillars and beams. Therefore, the global stability analysis of earthquake resistant structures showed up as an essential requirement for the safety and comfort to the users of constructed buildings in Caruaru-PE.

La estabilidad de las pendientes rocosas se considera crucial para la seguridad pública en las carreteras, así como también para la seguridad del personal y los equipos que trabajan en los cortes de roca. La inestabilidad y fallas en taludes rocosos se producen debido a muchos factores, como la geometría, las discontinuidades geológicas, el material del talud, y las condiciones climáticas severas. Así también como las cargas externas, las fuertes precipitaciones y la sismicidad que podrían jugar un papel importante en la falla. En esta tesis se desarrolla el método cinemático y el método empírico de “Índice de Riesgo” (tomado del inglés “Hazard Índex”) para la evaluación de la estabilidad del talud en la carretera Tarapoto- Yurimaguas, donde el talud corresponde a una roca residual tipo arenisca de baja resistencia, con alta precipitación por ser zona tropical y ubicada dentro de una zona sísmica. Se identifican los posibles tipos de falla mediante el análisis cinemático basado en la dirección del rumbo y buzamiento de las discontinuidades, se analiza las fallas encontradas con respecto al factor sísmico, y la condición de la estabilidad con el método empírico “Hazard Index” con respecto al factor de precipitación para así identificar la condición de estabilidad y mostrar el resultado. La tesis destaca algunas limitaciones de los métodos utilizados. / The stability of rocky slopes is considered crucial for public safety on the roads, as well as for the safety of personnel and teams working on rock cuts. Rock slope instability and failure occur due to many factors such as geometry, geological discontinuities, slope material, and severe weather conditions. As well as external loads, heavy precipitation, and seismicity that could play an important role in the failure. In this thesis we develop the kinematic method and the empirical method of "hazard Index" for evaluating the stability of the slope on the Tarapoto-Yurimaguas road, where the slope corresponds to a residual rock Low resistance sandstone type, with high precipitation as it is a tropical zone and located within a seismic zone. Possible types of failure are identified through kinematic analysis based on the direction of heading and dip of the discontinuities, the failures found are analyzed with respect to the seismic factor, and the condition of stability with the empirical method "Hazard Index" with respect to to the precipitation factor to identify the stability condition and show the result. The thesis highlights some limitations of the methods used. / Tesis

La estructura sísmica de la corteza y manto superior que yace debajo de América del Sur aún se mantiene pobremente caracterizada, particularmente en comparación con otras regiones, tales como Norteamérica y Eurasia. Esto se debe a que Sudamérica no cuenta con una red de sismógrafos permanente equivalente a la del hemisferio Norte y esa falta de instrumentación lleva a una subestimación de su sismicidad. Por otro lado, al no contar con una buena distribución de estaciones, los mecanismos de foco no pueden ser determinados en cualquier sitio para el caso de bajas magnitudes, lo cual dificulta avanzar en el conocimiento de los procesos dinámicos y de la estructura terrestre para esas regiones. Obviamente, si se contara con un número mayor de estaciones y con buena distribución, eventos de menor magnitud podrían ser detectados y analizados. La Red Nacional de Estaciones Sismológicas (INPRES) de la República Argentina está conformada por cincuenta estaciones. Hay diecisiete estaciones en el noroeste, veintisiete en el centro y oeste, tres al noreste y una en Patagonia y Tierra del Fuego. De todas estas estaciones sólo cinco corresponden a estaciones digitales de banda ancha. Claramente queda evidenciada la necesidad de lograr una mejor cobertura de nuestro territorio nacional, especialmente en la región este-sudeste. Con el fin de suplir esa falencia en esta zona, me he planteado como objetivo a largo plazo la implementación de una red digital con instrumental de última generación que abarque la zona patagónica. En este contexto, realicé como primer paso la actualización de la Estación sismológica de La Plata. Esta estación data de 1962 y ha formado parte de la red mundial World Wide Standard Seismographic Network (WWSSN) hasta el año 1996. Esta estación analógica había quedado desactualizada, de modo que su modernización era necesaria para mantener su contribución dentro del contexto internacional. Como segundo paso y continuando con el objetivo planteado, instalé dos nuevas estaciones en Trelew (Chubut) y Despedida (Tierra del Fuego) lo cual ya permite una mínima cobertura de la zona. La determinación del sitio adecuado para la instalación de una nueva estación requiere de un amplio estudio de prefactibilidad. El criterio más importante para la selección de un buen lugar es el bajo ruido sísmico, pero también hay que considerar que en algunos casos este criterio debe ser adecuado para asegurar una buena cobertura. Otros factores técnicos importantes en la definición del lugar son la accesibilidad y la posibilidad de contar con electricidad, mientras que el factor más importante como especificación no técnica, es el soporte local disponible. Este proceso requiere un exhaustivo análisis para optimizar todos estos parámetros, tratando de mantener la más alta calidad y que sea compatible con los recursos económicos disponibles. Por eso la necesidad de los estudios de calidad de los registros a fin de garantizar que los datos obtenidos satisfagan los parámetros necesarios para su incorporación a bases de datos internacionales como para confeccionar una base de datos local. Teniendo en cuenta estos criterios, en este trabajo describo los pasos seguidos para la actualización de la estación de La Plata y para la instalación de las nuevas estaciones, los distintos tipos de instrumentos utilizados y los estudios de ruido realizados a tal efecto. Luego presento el nivel de ruido en densidad de potencia espectral de la aceleración y lo comparo con las curvas de nivel de ruido tomadas como standards actualmente, dando cuenta de la calidad de los registros que se obtienen. Como ejemplo de la potencialidad y del procesamiento de los datos digitales que se están adquiriendo, presento luego dos estudios concretos, en este caso, con datos de la estación sismológica de La Plata. Las Aplicaciones desarrolladas en la segunda parte de este Trabajo de Tesis, son aportes al conocimiento de la tectónica y a la ingeniería sismorresistente en nuestro territorio nacional. En una primera aplicación, presento el análisis de dispersión de ondas Rayleigh a efectos de investigar las propiedades físicas del sistema litósfera-astenósfera en la región de las Sierras Pampeanas. A tal efecto realizo la inversión de las curvas de dispersión obtenidas y defino perfiles de velocidad de corteza y manto superior. Previo a realizar este estudio he analizado otras trayectorias continentales hacia La Plata a fin de comprobar que los datos de nuestra estación resultaban útiles para obtener curvas de dispersión que reflejen claramente las distintas trayectorias entre evento y estación. Como segunda aplicación, presento la determinación de los valores de aceleración a los que han sido sometidos los edificios más altos de la ciudad de Buenos Aires, al momento de estar excitados por las ondas sísmicas generadas en ocasión de sismos en el litoral chileno. La ciudad de Buenos Aires, con una población metropolitana de cerca de 10 millones de habitantes, está situada en el este de la gran llanura formada a partir de potentes capas de sedimentos aluviales que constituyen la pampa argentina. La actividad sísmica del área que la circunda es baja; sin embargo, la historia sísmica del oeste argentino así como de la costa oeste de América del Sur muestran que en cada centuria ocurren varios eventos sísmicos de magnitud mayor que Ms = 8, que pueden ser percibidos en esta zona. Teniendo en cuenta que actualmente los edificios más altos superan los cien metros de altura, es conveniente estimar las amplitudes del movimiento en los pisos superiores de estos edificios cuando son sacudidos por las ondas generadas por eventos sísmicos distantes y de gran magnitud. Este trabajo consta de tres primeros capítulos donde se realiza una presentación teórica de los conceptos en Sismometría, Estación sismológica moderna y Cálculo de ruido, que luego serán utilizados; otros tres capítulos, cada uno de los cuales corresponde a una de las estaciones sismológicas digitales que se han actualizado e instalado en estos últimos años y finalmente dos capítulos con Aplicaciones del uso de datos digitales obtenidos en la estación sismológica La Plata.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Construções). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Estrutural, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Rogério Martins