Avaliação da vulnerabilidade sísmica de um conjunto de viadutos portugueses

Abstract

O estudo dos danos resultantes de abalos sísmicos em estruturas de pontes permitem verificar a necessidade da consideração do comportamento não-linear na análise e no dimensionamento sísmico destas estruturas. A partir da definição das leis do comportamento material do betão e do aço, a partir do seu funcionamento isolado em condições de carregamento monotónico e cíclico, permitem depois idealizar o comportamento não linear dos elementos de betão armado. É efetuada a descrição dos conceitos teóricos relativos à aplicação das modelações de análise sísmica, abordando dois modelos de análise numérica, modelo de fibras e modelo de rótulas plásticas. É mencionada também uma breve abordagem sobre a avaliação da segurança sísmica de pontes envolvendo funções de vulnerabilidade possibilitando determinar assim a probabilidade de ruina de modo a avaliar a sua segurança e permitir assim efetuar o estudo comparativo entre as metodologias abordadas. Para o estudo comparativo do comportamento sísmico de pontes de betão armado através da análise dinâmica foram considerados quatro viadutos em betão armado com diferentes configurações, cujo comportamento do material foi modelado com a não-linearidade distribuída ao longo do elemento estrutural pelo modelo de fibras. Obtiveram-se os valores de probabilidade de ruina para cada ponte, calculada através da metodologia probabilística e foi efetuada a discussão dos resultados obtidos entre as duas modelações estudadas.

The study of damage from earthquakes in bridge structures to monitor the need for consideration of nonlinear behavior analysis and seismic design of these structures. From the definition of the laws of the material behavior of concrete and steel, from its operation in isolated conditions of monotonic loading and cyclic, then allow idealize the nonlinear behavior of reinforced concrete elements. Complete legal description of the theoretical concepts related to the application of modeling seismic analysis, addressing two models of numerical analysis, model and fiber model plastic hinges. It also mentioned a brief approach to the evaluation of seismic safety of bridges involving vulnerability functions enabling thus determine the probability of ruin in order to assess its safety and to thereby make a comparative study between the methodologies discussed. For a comparative study of the seismic behavior of reinforced concrete bridges by dynamic analysis were considered four bridges of reinforced concrete with different configurations, whose material behavior is modeled according to the nonlinearity distributed along the structural element model of the fibers. We obtained values of probability of ruin for each bridge, calculated using the probabilistic approach and discussion is made of the results between the two modulations studied.