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A recente harmonização da regulamentação da engenharia sísmica ao nível das novas construções com o sector da reabilitação (EC8-3), decorrente da publicação do Decreto- Lei n.º95/2019, de 18 de Julho, e Portaria n.º302/2019, de 12 de Setembro, pode resultar num aumento da procura de soluções de reforço que permitam verificar a segurança estrutural à luz das novas exigências. Neste sentido, esta dissertação propõe-se avaliar numericamente o desempenho das soluções de reforço ensaiadas por Gião, em 2012, e Muhaj, em 2020, para pórticos de betão armado sujeitos simultaneamente a ações horizontais cíclicas, que simulam a ação sísmica, e carregamentos gravíticos significativos. Ambas as soluções correspondem a técnicas de reforço com pré-esforço aplicado a vigas, tendo como finalidade melhorar o seu comportamento através do aumento da capacidade de dissipação de energia e redução das deformações observadas. A modelação numérica presente nesta dissertação foi realizada com recurso à fra- mework de cálculo estrutural OpenSeesPy (recente interpretador Python para o OpenSees). Com os dados experimentais obtidos pelas autoras supracitadas, procedeu-se à calibração de cinco modelos numéricos de vigas, utilizando elementos de plasticidade distribuída com formulações baseadas em forças (nonlinearBeamColumn): duas vigas não reforçadas (vigas de referência) e três vigas reforçadas (uma reforçada com pré-esforço não aderente, e duas com ancoragens aderentes e diferentes traçados de pré-esforço). Posteriormente, e atendendo aos resultados satisfatórios obtidos, foi estudado o comportamento histerético de dois dos modelos anteriormente referidos - uma viga de referência e uma das soluções de reforço ensaiadas por Muhaj - inseridos em pórticos de betão armado sujeitos simul- taneamente a carregamentos que simulam a ação sísmica e forças verticais, assumindo para tal as leis constitutivas calibradas anteriormente. O comportamento dos pórticos foi então analisado a partir da determinação de diferentes indicadores de desempenho e parâmetros de dano estrutural. Os resultados obtidos demonstraram que, comparativamente com os modelos de refe- rência, as soluções de reforço em estudo apresentam uma maior capacidade resistente e menor deformação residual, constituindo-se como técnicas de reforço sísmico adequadas. The recent harmonization of seismic engineering standards for new constructions with the rehabilitation sector (EC8-3), resulting from the publication of Decree-Law No. 95/2019, of 18 of July, and Ordinance No. 302/2019, of September 12th, will result in an increased demand for strengthening solutions that allow the verification of structural safety in light of the new requirements. In this sense, this dissertation aims to numerically evaluate the performance of the strengthening solutions tested by Gião, in 2012, and Muhaj, in 2020, for reinforced con- crete frames subject simultaneously to cyclic horizontal loading, which simulates the seismic action, and significant gravity loading. Both solutions correspond to strengthen- ing techniques with post-tensioning applied to beams, aiming to improve their behaviour through increasing energy dissipation and reducing observed deformations. The numerical modeling presented in this dissertation was performed using the frame- work of structural analysis OpenSeesPy (recent Python interpreter for OpenSees). With the experimental data obtained by the aforementioned authors, five models of beams were calibrated, using distributed plasticity elements with force-based formulations (nonlin- earBeamColumn): two reference beams and three reinforced beams (one reinforced with non-adherent prestressing, and two with adherent anchorages and post-tensioning with di↵erent pre stressing layouts). Subsequently, and given the satisfactory results obtained, the hysteretic behavior of reinforced concrete frames subject simultaneously to loads that simulate the seismic action and vertical forces with two of the models previously studied (a reference beam and one of the strengthening solutions tested by Muhaj) were analyzed, applying the same constitutive laws. The behaviour of the frame structures was studied by determining di↵erent performance indicators and structural damage parameters. The results obtained showed that, compared to the reference models, the strengthen- ing solutions have a greater resistance capacity and less residual deformation, being an adequate seismic strengthening technique. |
