Study of the seismic fragility of reinforced concrete frames with structural irregularities

Autor: Pereira, Eduardo Marques Vieira
Přispěvatelé: Siqueira, Gustavo Henrique, 1980, Vieira Junior, Luiz Carlos Marcos, 1982, Trautwein, Leandro Mouta, Haach, Vladimir Guilherme, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientadores: Gustavo Henrique Siqueira, Luiz Carlos Marcos Vieira Júnior Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Os terremotos são responsáveis pelo colapso e danificação de edificações e grandes perdas de vidas ao redor do mundo. O Brasil, apesar de localizado no interior de uma placa tectônica, possui um considerável histórico de atividade sísmica. Dentre os diversos tipos de edificações que podem ser afetadas por terremotos, aquelas que apresentam irregularidades como, por exemplo, vigas de transição, pé-direito duplo ou assimetrias têm se mostrado as mais vulneráveis. Funções de fragilidade se enquadram nas ferramentas estatísticas que vêm sido desenvolvidas nos últimos anos e amplamente utilizadas para avaliar o desempenho sísmico de estruturas, entretanto existe uma falta de estudos deste tipo no Brasil. Diante disso, este presente trabalho tem como objetivo desenvolver funções de fragilidade para estruturas de concreto armado com irregularidades estruturais e dimensionadas de acordo com as normas brasileiras de projeto. Inicialmente, tipologias estruturais com irregularidades são definidas e modelos numéricos de elementos finitos são gerados utilizando o software OpenSees. Análises dinâmicas não-lineares são então conduzidas nesses modelos para estimar a demanda sísmica, que é combinada com a capacidade estrutural para gerar as funções de fragilidade. Os resultados demonstraram o efeito prejudicial da presença de um maior pé-direito e também da distribuição irregular das alvenarias de vedações (pilotis) na fragilidade. Essas funções são posteriormente combinadas com curvas de ameaça sísmica disponíveis na literatura para estimar a probabilidade de falha das tipologias analisadas em um período de 50 anos para uma capital estadual localizada em uma região com atividade sísmica, a cidade de Natal no Rio Grande do Norte. Os resultados desta análise indicaram que os pórticos analisados apresentam probabilidade de colapso inadequada na cidade analisada, de acordo com critérios de aceitabilidade encontrados na literatura técnica Abstract: Earthquakes are responsible for the collapse and damage of buildings, and large loss of life worldwide. Brazil, despite located in a mid-plate tectonically stable region, presents a considerable history of seismic activity. Among the several types of buildings that may be affected by earthquakes, those which present structural irregularities such as discontinuous columns, a taller first story or asymmetric geometry, have shown to be the most vulnerable. Fragility functions are part of the statistical tools that have been developed in the past years, and are widely used tools to assess the seismic performance of buildings; however, there is a lack of studies regarding this topic in Brazil. In light of this, the present work aims to develop fragility functions for reinforced concrete buildings with structural irregularities and designed according to the design codes in Brazil. Initially, structural typologies of buildings with structural irregularities are defined and finite element models are generated using OpenSees. Non-linear dynamic analyses are carried out in these models to estimate the seismic demand, which is then combined with the structural capacity to generate the fragility functions. The results demonstrated the jeopardizing effect of a soft-story, and the irregular distribution of masonry infills (pilotis frame) on the fragility. Posteriorly, the fragility is combined with hazard curves available in the literature to estimate the failure probability of the analyzed buildings in a 50 year period for a state capital located in a seismic active region, namely Natal in the state of Rio Grande do Norte. The results indicated that the frame depicts an inadequate collapse probability in the analyzed location, according to acceptance found in the technical literature Mestrado Estruturas e Geotécnica Mestre em Engenharia Civil CAPES 001 (05-P04770-2018)
Databáze: OpenAIRE
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