Interação solo-estrutura no comportamento sísmico de estruturas – estudo paramétrico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Faoro, Fernando Henrique
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/26870
Resumo: Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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spelling Interação solo-estrutura no comportamento sísmico de estruturas – estudo paramétricoInteração sísmica solo-estruturaAbalo sísmicoFrequência natural de vibraçãoVelocidade de propagação das ondas de corteAcelerogramaDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasMestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáO comportamento sísmico das estruturas é responsável por elevar o grau de complexidade do dimensionamento de projetos de engenharia. Abrigar pessoas, suportar indústrias e grandes centros comerciais a medida que forças naturais de ordem aleatória tendem a por em prova a capacidade resistente das edificações tornam-se grandes desafios para profissionais da área. Entender como as estruturas respondem aos estímulos sísmicos fazse então uma questão chave no desenvolvimento de medidas que venham a mitigar os danos que esses fenômenos podem causar. Com isso, é de fundamental importância que a comunidade técnico-científica desenvolva estudos e evidências que venham a contribuir com a diminuição do risco sísmico das edificações em geral. O estudo do comportamento sísmico das estruturas parte da premissa de que os terremotos são transmitidos desde a sua fonte e viajam rapidamente pela crosta terrestre. Ao atingirem a superfície, podem causar tremores nos solos locais, que dependendo da localização, são solos que suportam diversas edificações. Esses tremores são propagados pelos solos locais até atingirem as estruturas, podendo danificá-las. A maneira que a estrutura irá responder aos estímulos sísmicos está diretamente relacionada aos parâmetros dos sistemas solo-estrutura, gerando assim um processo de interdependência conhecido como interação sísmica solo-estrutura (ISSE). A variação dos parâmetros pertencentes aos sistemas solo-estrutura é responsável por determinar a intensidade dos efeitos dos sismos nas estruturas. Assim, conhecer como os parâmetros influenciam na resposta estrutural sísmica pode se tornar um grande progresso no desenvolvimento de medidas de mitigação.Neste contexto, o presente estudo analisou, através de simulações computacionais tridimensionais, o comportamento ISSE sísmico de estruturas fundadas em solos brandos (tipo D na classificação do Eurocódigo 8). As simulações foram realizadas com a variação de parâmetros tanto estruturais quando do solo e dos abalos sísmicos considerados. Para as estruturas foram variadas as frequências naturais de vibração. Para os solos foram variadas a velocidade de propagação das ondas de corte e a altura da coluna de solo considerada. Por fim, foram analisados os sistemas solo-estrutura para os dois tipos de sismos determinados pelo Eurocódigo 8, que são: sismos afastados (tipo 1) e sismos próximos (tipo 2). Através das simulações obteve-se valores máximos de deformação das estruturas que foram convertidos em acelerações estruturais máximas a fim de comparar com as acelerações espectrais regulamentadas pelo Eurocódigo 8 na intenção de analisar se os efeitos da ISSE são benéficos ou não. Assim, determinaram-se ao final do trabalho quais foram os cenários críticos, ou seja, para qual combinação de parâmetros que a interação sísmica solo-estrutura apresentou efeitos mais significantes na estrutura.The seismic behavior of structures is responsible for raising the degree of complexity in the design of engineering projects. Housing people, supporting industries and large shopping centers as natural forces of random order tend to test the resilient capacity of buildings become major challenges for professionals in the field. Understanding how structures respond to seismic stimulus is therefore a key issue in the development of measures that will mitigate the damage that these phenomena can cause. As a result, it is of fundamental importance that the technical-scientific community develops studies and evidences that will contribute to reducing the seismic risk of buildings in general. The study of the seismic behavior of structures starts from the premise that earthquakes are transmitted from their source and travel quickly through the earth's crust. When they reach the surface, they can cause tremors in the local soils, which depending on the location, are soils that support several buildings. These tremors are propagated by the local soils until they reach the structures, and can damage them. The way the structure will respond to seismic stimulus is directly related to the parameters of the soil-structure systems, thus generating an interdependence process known as seismic soil-structure interaction (SSI). The variation of the parameters of the soil-structure systems is responsible for determining the intensity of the effects of earthquakes on the structures. Thus, knowing how the parameters influence the structural seismic response can become a major step forward in the development of mitigation measures. In this context, the present study analyzed, through three-dimensional computer simulations, the seismic SSI behavior of structures based on soft soils (type D in the Eurocode 8 classification). The simulations were carried out with the variation of both structural and soil parameters and the seismic shocks considered. For the structures, the natural frequencies of vibration were varied. For the soils, the propagation speed of the cutting waves and the height of the soil column considered were varied. Finally, soil-structural systems were analyzed for the two types of earthquakes determined by Eurocode 8, which are: remote earthquakes (type 1) and near earthquakes (type 2). Through the simulations, maximum values of deformation of the structures were obtained, which were converted into maximum structural accelerations in order to compare with the spectral accelerations regulated by Eurocode 8 in order to analyze whether the ISSE effects are beneficial or not. Thus, at the end of the work, the critical scenarios were determined, that is, for which combination of parameters that the soil-structure seismic interaction had the most significant effects on the structure.Roque, JoãoDias, Gustavo LacerdaBiblioteca Digital do IPBFaoro, Fernando Henrique2023-02-10T09:56:34Z20222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10198/26870TID:203217195porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-21T10:59:55Zoai:bibliotecadigital.ipb.pt:10198/26870Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T23:17:21.378325Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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