Análise de robustez de estruturas sujeitas a eventos sísmicos consecutivos

Abstract

Os sismos não podem ser avaliados como eventos isolados. A ocorrência de sismos de elevada intensidade conduz, normalmente, a eventos secundários com grandes consequências. Exemplos de eventos consecutivos aos sismos são incêndios, explosões(e.g. devido a fugas de gás), tsunamis e/ou réplicas. É expectável que estruturas dimensionadas de acordo com os regulamentos sísmicos (e.g. Eurocódigo 8 - EC8 [29]) que sejam sujeites a um sismo de elevada magnitude (diga-se sismo principal) se encontrem estruturalmente debilitadas imediatamente após ocorrência do mesmo. Admitindo que neste contexto as estruturas não colapsaram, interessa aos serviços que tenham a seu cargo a avaliação expedita e as tomadas de decisão de curto-prazo em cenários pós-sismo, disporem de ferramentas que permitam analisar a capacidade dessas estruturas em resistirem a efeitos de eventos múltiplos consecutivos que geralmente se seguem a um sismo principal. Neste trabalho apresenta-se um método para a análise de robustez de estruturas sujeites a eventos múltiplos consecutivos após ocorrência de um sismo principal. Aplica-se este método a uma estrutura metálica porticada dimensionada de acordo com o EC3 [28] e EC8 [29] para a região de Lisboa. Admite-se que a estrutura é primeiro sujeite a um sismo principal e é depois sujeite a um de dois cenários possíveis. No primeiro, assume-se que a estrutura debilitada é sujeite a uma réplica, e no segundo, assume-se que a estrutura debilitada perde um elemento de suporte (por efeito de um incêndio ou explosão) e de seguida é sujeite a uma réplica. Para simular estes dois cenários, procede-se a uma definição probabilística da acção sísmica principal e da réplica. A estrutura é modelada usando elementos finitos de plasticidade semi-concentrada. São realizadas no OpenSees um número suficiente de análises física e geometricamente não lineares que permitam a obtenção de resultados com relevância estatística e consequente informação sobre a robustez estrutural. As análises dinâmicas são executadas submetendo a estrutura a acelerogramas reais adaptados à região de Lisboa. As acelerações espectrais são aproximadas por uma distribuição log-Normal e os acelerogramas são compatibilizados com o espectro de resposta em acelerações regulamentar usando um método baseado na "wavelet-based generation"[40].