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Publicação
NUMERICAL SIMULATION OF RETROFITTED MASONRY BUILDINGS: RETROFITTING SOLUTIONS FOR UNREINFORCED MASONRY BUILDINGS
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 7.3 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Unreinforced masonry buildings are very common all over Europe, including Portugal and
Switzerland. Old and unreinforced masonry buildings are typically constructed with stone
masonry and timber floors. The in-plane stiffness and the fixing connections of these floors
can have a considerable impact on the global seismic response of the building. As these build-
ings are normally considered cultural heritage, their safety and the preservation of their orig-
inal characteristics are key elements to consider.
The main objective of this thesis is to evaluate and study the behaviour of timber floors, con-
sidering possible retrofitting and reinforcement interventions, to enhance the building's re-
sistance to seismic events. For this purpose, two numerical models were created, using the
software OpenSEES (Open System for Earthquake Engineering Simulation). The first model
replicates the original characteristics of unreinforced masonry buildings with stone masonry
walls and timber floors. The second model simulates strengthening techniques that are used
to enhance the seismic response of the building. The models were developed based on an
experimental campaign performed on two half-scale building specimens. Similar to what hap-
pens in the development of the numerical models, the first experimental specimen was built
based on the typical characteristics of unreinforced masonry buildings. After the first set of
experimental tests, this specimen was strengthened. These experimental models were devel-
oped and constructed in Athens and were used for a set of shake table tests. The experimental
data obtained on these tests is present in the paper Vintzileou and Mouzakis, 2014 [14]. All the
data present in this paper was used for the validation of the numerical models.
The two numerical models were calibrated and subjected to a set of incremental dynamic
analyses that replicate the ground motion used in the experimental shake-table tests. After the
analyses, conclusions, and results about the behaviour of the timber floors and the seismic
enhancement of the retrofitting interventions are presented.
Os edifícios de alvenaria são bastante comuns em todo o território Português, assim como são também na Suíça. Quando antigos, os edifícios de alvenaria são tradicionalmente constituídos por alvenarias de pedra e pavimentos de madeira. A rigidez no próprio plano e as caracterís- ticas de fixação destes pavimentos de madeira, podem ter um impacto considerável no com- portamento sísmico dos edifícios. Uma vez que estes edifícios são normalmente consideran- dos património cultural, a sua segurança e a conservação das suas características originais deve ser considerados. O principal objetivo desta tese é avaliar e estudar o comportamento dos pavimentos de ma- deira, considerando possíveis reforços, para aumentar a resistência sísmica do edifício. Neste intuito, foram criados dois modelos numéricos, utilizando o software OpenSEES (Open Sys- tem for Earthquake Engineering Simulation). O primeiro modelo simula as características ori- ginais dos edifícios de alvenaria de pedra com pavimentos de madeira. O segundo modelo simula técnicas de reforço que são usadas para melhorar a resposta sísmica do edifício. Os modelos foram desenvolvidos a partir de uma campanha experimental realizada em dois pro- tótipos de escala 1:2. À semelhança do que acontece no desenvolvimento dos modelos numé- ricos, o primeiro protótipo experimental foi construído com base nas características comuns dos edifícios de alvenaria de pedra. Após o primeiro conjunto de testes sísmicos, o protótipo original foi reforçado dando origem ao segundo caso de estudo. Estes modelos experimentais foram desenvolvidos e construídos em Atenas e foram usados para um conjunto de testes em mesa sísmica. Os dados experimentais obtidos nestes testes estão presentes no artigo Vintzi- leou and Mouzakis, 2014 [14]. Todos os dados presentes neste artigo foram utilizados para a validação dos modelos numéricos. Os dois modelos numéricos foram calibrados e submetidos a um conjunto de análises dinâ- micas incrementais que pretendem simular os testes experimentais realizado em mesa-sís- mica. Após as análises, são apresentadas as conclusões e os resultados sobre o comportamento dos pavimentos de madeira e das intervenções de reforço.
Os edifícios de alvenaria são bastante comuns em todo o território Português, assim como são também na Suíça. Quando antigos, os edifícios de alvenaria são tradicionalmente constituídos por alvenarias de pedra e pavimentos de madeira. A rigidez no próprio plano e as caracterís- ticas de fixação destes pavimentos de madeira, podem ter um impacto considerável no com- portamento sísmico dos edifícios. Uma vez que estes edifícios são normalmente consideran- dos património cultural, a sua segurança e a conservação das suas características originais deve ser considerados. O principal objetivo desta tese é avaliar e estudar o comportamento dos pavimentos de ma- deira, considerando possíveis reforços, para aumentar a resistência sísmica do edifício. Neste intuito, foram criados dois modelos numéricos, utilizando o software OpenSEES (Open Sys- tem for Earthquake Engineering Simulation). O primeiro modelo simula as características ori- ginais dos edifícios de alvenaria de pedra com pavimentos de madeira. O segundo modelo simula técnicas de reforço que são usadas para melhorar a resposta sísmica do edifício. Os modelos foram desenvolvidos a partir de uma campanha experimental realizada em dois pro- tótipos de escala 1:2. À semelhança do que acontece no desenvolvimento dos modelos numé- ricos, o primeiro protótipo experimental foi construído com base nas características comuns dos edifícios de alvenaria de pedra. Após o primeiro conjunto de testes sísmicos, o protótipo original foi reforçado dando origem ao segundo caso de estudo. Estes modelos experimentais foram desenvolvidos e construídos em Atenas e foram usados para um conjunto de testes em mesa sísmica. Os dados experimentais obtidos nestes testes estão presentes no artigo Vintzi- leou and Mouzakis, 2014 [14]. Todos os dados presentes neste artigo foram utilizados para a validação dos modelos numéricos. Os dois modelos numéricos foram calibrados e submetidos a um conjunto de análises dinâ- micas incrementais que pretendem simular os testes experimentais realizado em mesa-sís- mica. Após as análises, são apresentadas as conclusões e os resultados sobre o comportamento dos pavimentos de madeira e das intervenções de reforço.
Descrição
Palavras-chave
unreinforced masonry equivalent frame models timber floors flexible diaphragms retrofitting