Análise sísmica de um edifício antigo em alvenaria de pedra

Abstract

As deficiências de várias construções antigas no que diz respeito à sua resistência sísmica, têm levado a inúmeras catástrofes. O trabalho de investigação que se apresenta consistiu na construção de modelos numéricos representativos do comportamento sísmico de uma tipologia de edifícios antigos em alvenaria de pedra vulgarmente designados por “gaioleiros”, de forma a simular resultados experimentais obtidos em ensaios sísmicos de modelos representativos dos edifícios em questão. O principal objectivo do trabalho foi a simulação do comportamento experimental com recurso a modelos numéricos simplificados, baseados na definição prévia da distribuição dos danos na estrutura, e capazes de reproduzir de forma satisfatória o comportamento global deste tipo de edifícios. Numa primeira fase, o modelo físico foi idealizado com recurso a um modelo numérico tridimensional (modelo contínuo) com o qual se realizaram sucessivas análises dinâmicas lineares, com ajuste das propriedades mecânicas nas zonas com dano localizado. De seguida foi construído um modelo numérico plano simplificado, representativo de uma fachada do edificio (modelo de macroelementos) e realizada uma análise estática não linear (pushover) de forma a estimar a curva de capacidade da estrutura do edifício no plano da fachada. Por último foi efectuada a avaliação sísmica do edifício em estudo com base em critérios de desempenho, através da comparação de parâmetros da resposta representativos do desempenho estimado para a estrutura sujeita a vários níveis de intensidade da acção sísmica, com valores limite correspondentes a diferentes níveis de desempenho, a fim de verificar se a estrutura cumpria o objectivo básico de desempenho. Com este estudo concluiu-se que o modelo contínuo tridimensional consegue reproduzir muito razoavelmente o primeiro ensaio experimental, embora, como seria de esperar dado que se trata de um modelo linear, à medida que se avança nos ensaios vão surgindo alguns desfasamentos entre os valores obtidos experimental e numericamente. Quanto ao modelo plano de macroelementos, verificou-se que este conseguiu reproduzir, de forma satisfatória, o comportamento global da estrutura no plano das fachadas, confirmando-se assim o interesse e aplicabilidade este tipo de modelos.