Publications

Neste artigo apresentam-se inicialmente algumas considerações sobre ensaios dinâmicos in situ de estruturas, focando-se em especial a utilização de ensaios de vibrações ambiente para a avaliação das características dinâmicas de estruturas de pontes. São referidos vários trabalhos onde foram utilizados ensaios deste tipo. Descrevem-se em seguida dois estudos recentemente realizados pelo LNEC com vista à caracterização dinâmica da ponte da Arrábida na cidade do Porto e da ponte da Figueira da foz, apresentando-se o equipamento utilizado, as técnicas de ensaio e análise adotadas e os resultados obtidos.

The Azores Islands are located in the mid-Atlantic region near the triple junction where the Euro-Asiatic-African-American plates join together. Seismic activity in the area is very high, as can be observed either from historical events since the fifteenth century, from present day microseismicity, and from direct and indirect measurements of recent tectonic deformation. Volcanic activity is also present throughout the region.All available information, even data exhibiting low quality, was used to develop hazard models of São Miguel Island. Source zones were established based on both the global tectonic behaviour of the region and on the local active fault structures. Recurrence laws for São Miguel Island, for which historical information seemed quite incomplete, were obtained from the large events in the entire archipelago and from their remarkable pattern of time and space dependence, and complimented by information on long-term fault deformation (for the longer recurrence periods) and on high precision instrumental network (for the very short recurrence periods).Attenuation laws were derived from data on events felt and/or recorded in the Island.Hazard maps were obtained through a modified version of McGuire's algorithm for several geometries of source areas and results compared with the maximum observed intensity of historical events.

O presente relatório descreve os estudos efetuados no LNEC, que visaram o desenvolvimento e implementação computacional de um algoritmo representativo das relações histeréticas forças-deslocamentos generalizados observados em ensaios de elementos de betão armado sujeitos à flexão.Foi dado um carácter geral à implementação do modelo e, de forma a poder ser usado em trabalhos futuros de análise dinâmica em regime não linear de estruturas de betão armado, sujeitas à ação dos sismos. O algoritmo computacional resultante é suficientemente versátil uma vez que através da introdução de alguns parâmetros pode reproduzir diferentes comportamentos estruturais, tais como: degradação de rigidez e resistência, efeito de

The research findings made in recent years now mean that the prospect of accounting for soil-foundation-structure interaction within seismic design is becoming a viable reality. By examining the cyclic response of a parameterized set of shallow foundations, simulated using a recently developed macro-element model that accounts for rotational-vertical-horizontal motion interaction and which considers coherently possible uplift behaviour, new degradation curves for the stiffness and damping of shallow foundations are developed. The improvements included in these curves with respect to previous proposals are: i) the uplift mechanism, a non-dissipative nonlinear mechanism, is taken into account and ii) the overturning moment and the corresponding simultaneous horizontal load are applied on the footing so that the effect of shear force on the overall response is investigated.It is found that rotational stiffness degradation is more severe when shear demands are relatively large compared to flexural demands. Moreover, the stiffness degradation becomes more intense as the static factor of safety for centred vertical loads on the foundation reduces, since the response tends to be dominated by hysteretic behaviour in contrast to an increasingly rigid-body rocking response for larger factors of safety. Hysteretic energy dissipation evolution is represented via equivalent viscous damping curves, obtained from quasi-static cyclic analyses.Finally, the new set of stiffness and damping curves are included for use within the direct displacement-based design framework. By using the improved curves, the bearing capacity of the foundation will be automatically respected since each point of the developed curves will correspond to a solution lying inside or on the ultimate load surface of the foundation system. The benefit of this approach is illustrated through the design of 6-, 8- and 12-storey buildings with and without taking into consideration soil-foundation-structure interaction. Nonlinear dynamic analyses are used to gauge the performance of the design solutions, and it is found that, even though the prediction of foundation rotation demands can be further improved, the direct displacement-based design method provides good control of storey drifts and displacements, suggesting that it could be a valuable procedure for performance-based earthquake engineering in the future.

As estruturas em casca de formas livres ultrafinas são caracterizadas por terem capacidade portante decorrente da sua própria forma. Estas estruturas em casca, ao serem construídas em betão de ultra-elevado desempenho, podem ter espessuras extremamente finas que lhes confere uma imagem de esbelteza e beleza bastante apreciada. A complexidade das formas arquitetónicas destas estruturas em casca exige uma descrição mais exacta da ação do vento e da interação com estas estruturas. No presente trabalho analisa-se o comportamento aerodinâmico de cascas finas pré-fabricadas em betão de ultra-elevado desempenho, com forma triangular. O objetivo é avaliar a interação entre a casca e o vento para diferentes ângulos de incidência do vento bem como a influência de fachadas incorporadas no modelo. Para isso, foi realizada uma campanha de ensaios experimentais num túnel de vento do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), caracterizada por um perfil de velocidade do vento uniforme, a 20 m/s, em que se determinam os coeficientes de pressão internos e externos na superfície da casca. Foram ensaiadas três configurações distintas do modelo: i) sem fachadas, ii) com uma fachada e iii) com duas fachadas. Os resultados do ensaio são apresentados sob a forma de curvas isobáricas representativas de valores de coeficientes de pressão resultantes.

A arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Os sombreamentos em cascata, instalados no exterior de fachadas e constituídos por uma série de lamelas paralelas entre si, colocam desafios particulares do ponto de vista da avaliação aerodinâmica que condicionam a carga imposta pelo vento sobre as lamelas e, portanto, o correto dimensionamento dos apoios e da solução a adoptar. O presente trabalho pretende caracterizar experimentalmente o desempenho aerodinâmico das lamelas de um protótipo destes sombreamentos, através de ensaios em túnel de vento com um modelo

The aerodynamic design of a compact lightweight high-speed train is discussed. It is an isolated automotive vehicle with a capacity for forty passengers. The fore end geometry is very streamlined and the upper curvature radii are exceptionally large to delay flow separations. The particular duck-shape of the fore region of the nose is responsible for large transverse pressure gradients. The research, described in this paper, explores how the nose geometry and the yaw angle influence the pressure distribution and the three dimensional boundary layer on the nose of the train, causing limiting streamlines on the wall to converge along specific locations. A main goal is to understand if these patterns can be related with the onset of separations at yaw. A semi-analytic model for the skewed boundary layer was compared with RANS calculations. RANS simulations failed to reproduce the expected wall profile and seem to overestimate the diffusion in the boundary layer. On the other hand, the semi-analytic model seems to underestimate diffusion and should be refined with a better model for Reynolds stresses effects on the buffer layer.

Este trabalho tem como objetivos a caracterização e análise do comportamento dinâmico da plataforma sísmica triaxial do LNEC e da evolução das propriedades modais de um pórtico em betão armado com o dano acumulado em sucessivos ensaios sísmicos. Para esse fim foram analisadas as leituras da instrumentação utilizada em ensaios realizados na referida plataforma sísmica e foram desenvolvidos modelos numéricos de elementos finitos da mesa sísmica e do sistema completo mesa-pórtico. A plataforma sísmica foi caracterizada com base em ensaios de identificação dinâmica utilizando sinais de entrada constituídos por acelerações com conteúdo em frequência de banda larga, do tipo

O comportamento à compressão e à tração em paredes de alvenaria de fachada foi analisado através de uma campanha experimental. Foi desenvolvido um estudo localizado, precisamente na parte da ligação existente, através de conectores, entre uma parede de tijolo face à vista e uma parede de alvenaria de enchimento, que em situações reais se encontra inserida num pórtico de betão armado estrutural. Amostras de ligações quer da parede de tijolo face à vista, quer da parede de enchimento foram submetidos individualmente a carregamentos monotónicos de tração e cíclicos tração-compressão, simulando de alguma forma os carregamentos para fora do plano da parede de fachada. Este trabalho experimental teve como objetivos: (i) avaliar a influência de diferentes características dos ligadores, nomeadamente espessura, geometria e rigidez; (ii) avaliar um método de aplicação alternativo (ancoragem química) possível de adaptar a soluções de reabilitação e (iii) descrever e catalogar os tipos de rotura e comportamento de todas as soluções. Os resultados experimentais deste estudo demostraram que existem determinados parâmetros que têm mais importância no desempenho da ligação, contribuindo assim para uma melhor compreensão do comportamento das ligações submetidas a diferentes tipos de carga.

A arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Os sombreamentos em cascata, instalados no exterior de fachadas e constituídos por uma série de lamelas paralelas entre si, colocam desafios particulares do ponto de vista da avaliação aerodinâmica que condicionam a carga imposta pelo vento sobre as lamelas e, portanto, o correto dimensionamento dos apoios e da solução a adoptar. O presente trabalho pretende caracterizar experimentalmente o desempenho aerodinâmico das lamelas de um protótipo destes sombreamentos, através de ensaios em túnel de vento com um modelo

O estudo apresentado neste trabalho teve como objetivo caracterizar experimentalmente o comportamento dinâmico de paredes de frontal Pombalina, simples e reforçadas, por meio de ensaios na mesa sísmica triaxial do Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Os ensaios incidiram sobre dois modelos em escala real nos quais se reproduziu o comportamento de paredes de frontal pombalina, simulando dois andares. Os principais objetivos do trabalho foram: avaliar o desempenho sísmico de paredes de frontal pombalina sem reforço; avaliar o desempenho da técnica de reforço com chapas metálicas nos nós da estrutura de madeira; identificar algumas deficiências no comportamento sísmico dos edifícios pombalinos.

Em caso de sismo, a manutenção da livre circulação nas vias de comunicação é fundamental para garantir o acesso dos meios de socorro e de evacuação às regiões afetadas. Um facto geralmente associado a cenários sísmicos é precisamente o da interrupção das vias devido ao descalçamento, e subsequente queda, das passagens superiores. No âmbito do projeto de investigação SUPERB, liderado pela FCT-UNL e financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, foram realizados ensaios na mesa sísmica do LNEC com ligações pré-fabricadas viga-pilar, representativas de estruturas reais em Portugal, onde se procurou caracterizar este tipo de ligações. Neste trabalho sintetizam-se os principais resultados obtidos durante os ensaios referidos e apresenta-se um conjunto de simulações sísmicas não lineares efetuadas com um modelo de Elementos Finitos.

A construção de edifícios de pequeno porte em países subdesenvolvidos, através de métodos simples e sustentáveis, define a missão do projeto HiLoTec. Foi neste âmbito que foi desenvolvido um sistema construtivo baseado na utilização de blocos de terra compactada (BTC) com estabilização hidráulica e junta seca, sistema esse que o artigo seguinte pretende expor tendo em conta a experiência no Malawi, o país que serviu para o caso de estudo. O projeto consistiu em estudos de desenvolvimento do sistema construtivo sob o ponto de vista arquitetónico e funcional e numa campanha experimental que incluiu ensaios de caracterização do sistema a diferentes níveis: material (solo), blocos, prismas de alvenaria, paredes de alvenaria, assim como um protótipo ensaiado na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, em Lisboa. O conhecimento adquirido nas diferentes fases do projeto HiLoTec foi utilizado para produzir um manual de autoconstrução de moradias para países em desenvolvimento que queiram aplicar a tecnologia dos blocos de terra compactada para construir edifícios mais sustentáveis e de baixo custo. O manual utiliza meios gráficos e conteúdo de texto minimalista para torná-lo compreensível para a autoconstrução, ilustrando cada passo da construção, desde a seleção do solo para a produção dos blocos, até à construção da cobertura.

This book presents a selection of the best papers from the HEaRT 2015 conference, held in Lisbon, Portugal, which provided a valuable forum for engineers and architects, researchers and educators to exchange views and findings concerning the technological history, construction features and seismic behavior of historical timber-framed walls in the Mediterranean countries. The topics covered are wide ranging and include historical aspects and examples of the use of timber-framed construction systems in response to earthquakes, such as the gaiola system in Portugal and the Bourbon system in southern Italy; interpretation of the response of timber-framed walls to seismic actions based on calculations and experimental tests; assessment of the effectiveness of repair and strengthening techniques, e.g., using aramid fiber wires or sheets; and modelling analyses. In addition, on the basis of case studies, a methodology is presented that is applicable to diagnosis, strengthening and improvement of seismic performance and is compatible with modern theoretical principles and conservation criteria. It is hoped that, by contributing to the knowledge of this construction technique, the book will help to promote conservation of this important component of Europe

The applications of discrete elements models based on rigid block formulations to the analysis of masonry walls under horizontal out-of-plane loading is simplified block pattern are addressed. Two procedures for creating irregular block systems are presented, one using Voronoi polygons, the other based on a bed and cross joint structure with random deviations. A test problem provides a comparison of various regular and random block patterns, showing their influence on the failure loads. The estimation of manual frequencies of rigid block models, and its application to static pushover analyses, is addressed. An example of application of rigid block model to wall capacity problem is presented.

The overall aim of Sub-Project 10 (Earthquake disaster scenario predictions and loss modelling for urban areas) has been to create a tool, based on state-of-the-art loss modelling software, to provide strong, quantified statements about the benefits of a range of possible mitigation actions, in order to support decision-making by urban authorities for seismic risk mitigation strategies. A further larger aim has been to contribute to a seismic risk mitigation policy for future implementation at European level. Among the European cities for which loss estimation studies have been carried out are Istanbul, Lisbon and Thessaloniki, and tools, using GIS mapping, have been developed by research teams in each of these cities; these were made available for further development to examine mitigation strategies within SP10. Related research studies

Much work in Earthquake Engineering was devoted to the improvement of earthquake resistant design of new structures. One European result is EN 1998, which will be in several years the main seismic code for all European countries. But it is well known, that older existing structures cause in many large earthquakes much more casualties and damages than new structures. It is certainly not possible to retrofit all existing structures, but agreement exists, that assessment and retrofit of safety - critical - structures and lifeline structures must have priority. In September 2004 the European Integrated Research Project LESSLOSS on Risk Mitigation for Earthquakes and Landslides was started. The project will run for three years and comprises 13 Sub-Projects (SP´s). The consortium consists of 46 partners (see http:\\www.lessloss.org). LESSLOSS SP5 is on In-situ Assessment, Monitoring and Typification of buildings and Infrastructure. The project partners of SP5 are ARS, CESI, LNEC, RWTH and VCE. This Sub Project focuses mainly on the assessment of important existing structures and tries to integrate experimental methods into the assessment procedure. The progress of SP5 obtained in the first year is summarized in this paper. Highlights presented by all partners are mentioned and the assessment of Hospital Innsbruck is presented in more detail. The most innovative task of LESSLOSS/ SP5 is Update of vulnerability estimates via monitoring, which was also started in the first year.

In order to study the behavior of bridge structures in relation to traffic, wind and seismic loads, it is extremely important to know their actual dynamic properties (natural frequencies, vibration mode shapes and damping). The experimentally identified dynamic properties of bridge structures are also an effective way to characterize their actual global structural behavior. Whether included in the reception load tests of recently built bridges, before they are opened to the traffic, or as part of the inspection works of bridges already in service, LNEC has performed modal analysis studies based on the results of ambient vibration tests. Some of the studies carried out recently in important bridges are reported in this paper.

O sismo de Northridge ocorreu na parte norte da área metropolitana de Los Angeles, Califórnia, às 4:31 h do dia 17 de janeiro, uma segunda-feira coincidente com dia de feriado nacional, tendo atingindo uma magnitude de 6.6 na escala de Richter. O número total de vítimas mortais cifra-se em 57, havendo para cima de 8 000 feridos e 20 000 desalojados.As estimativas de perdas totais, feitas em meados de fevereiro de 1994, apontavam para valores de 15 biliões de US dólares, tendo o Estado da Califórnia apresentado um impacto económico total de ordem dos 30 biliões de dólares, perto do valor do Orçamento Geral do estado Português para 1994. Os prejuízos infligidos na indústria e no comércio são também surpreendentemente elevados, exigindo longos períodos de interrupção das atividades económicas.

Communicating science within disaster risk reduction using methods that encourage two-way dialogue between scientists and laypersons is a challenging task. This paper aims at presenting a methodological strategy of communicating risk and non-structural seismic protection measures through participatory approach. Such methodological strategy is part of a pilot experience of risk communication in two schools in Lisbon (Portugal) under the EU project KnowRISK (Know your city, Reduce seISmic risK through non-structural elements). The efficacy of education for seismic safety is often inhibited by an incomplete understanding of the process by which individuals decide to protect themselves from harm (Becker JS, Paton D,Johnston DM, Ronan KR. Nat Hazards 64(1):107

Most of the Lisbon 18th century timber-framed masonry

Good performance of non-structural elements can be decisive in saving lives and costs when an earthquake strikes. The European project KnowRISK aims to educate and encourage households to take the necessary precautionary measures to protect people, houses, and contents. Preparedness and prevention act on community resilience. Within the KnowRISK project, the idea of a Practical Guide has been conceived suggesting seismic mitigation solutions for non-structural components to non-experts stakeholders. It is intended to guide people into the first steps of prevention in a straightforward manner, minimizing or avoiding injuries, damage, and long-term financial consequences. The novelty of the Guide belongs to his philosophy: a path through increasing challenges corresponds to a growing level of safety. The idea is that anyone can mitigate seismic risk in its own environment by adopting simple and low cost measures. The Practical Guide may contribute to increase risk awareness. This kind of initiatives if undertaken at larger scales may also enhance social resilience.

When one of the dimensions of a structural member is not clearly larger than the two orthogonal ones, engineers are usually compelled to simulate it with refined meshes of shell or solid finite elements that typically impose a large computational burden. The alternative use of classical beam theories, either based on Euler-Bernoulli or Timoshenko

A non

N/A

This text reflects the first of the four lectures that the author has presented at Udine, Italy, at CISM

Um dos principais problemas e interesses da engenharia sísmica é a caracterizaçãoda acção sísmica, envolvendo a estimativa da intensidade, conteúdo em frequência,duração e variabilidade espacial dos movimentos intensos do solo mais gravosos, emtermos dos seus efeitos nas estruturas, que pode ocorrer num local.O presente trabalho de investigação desenvolve e aplica a metodologia estocástica etécnicas de modelação de fonte

Os sismos são encarados frequentemente como desastres naturais inevitáveis. Todavia,deveriam ser considerados fenómenos naturais, cujos efeitos adversos podem ser minimizadoscaso se proceda a uma gestão efectiva do risco sísmico.O objectivo principal do presente trabalho de investigação é o de avaliar o risco sísmicoem Portugal Continental.Sendo um tema de natureza multidisciplinar, apresentam-se e discutem-se modelos deavaliação probabilística da perigosidade sísmica e sua desagregação, de vulnerabilidade efragilidade sísmicas de tipologias construtivas, de danos e de perdas económicas e humanas.Aplica-se a análise probabilística da perigosidade sísmica, e sua desagregação, aPortugal Continental, obtendo-se cenários modais capazes de reproduzir os níveis deperigosidade que os condicionam. Apresenta-se o inventário do parque habitacional e seushabitantes, descriminado por factores de vulnerabilidade, e classifica-se a sua vulnerabilidadesegundo os modelos de dano. Procede-se à actualização e aferição de uma metodologia parasimulação de cenários sísmicos, integrada num Sistema de Informação Geográfico. Avalia-seo risco sísmico, seguindo diversas abordagens, comparando-se os resultados com o risco deoutros países.Construiu-se assim uma ferramenta de avaliação de perdas devidas a sismos, queconstitui uma primeira contribuição para o desenvolvimento de um processo de gestão dorisco sísmico aplicado ao Continente Português.

O parque habitacional de Portugal Continental contém algumas tipologias construtivas deelevada vulnerabilidade sísmica em relação às quais urge actuar no sentido de reduzir o riscosísmico a elas associado. No projecto de investigação

O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) participa atualmente numa das sete Tarefas, doprojeto Europeu SHARE- Seismic Hazard Harmonization in Europe, mais precisamente na tarefa nº 2,intitulada Requisitos de engenharia e aplicações.O presente relatório de progresso descreve a participação do LNEC na sub-tarefa 2.5 - Cenários derisco sísmico para cidades Europeias selecionadas

N/A

No presente relatório pretendem-se apresentar e definir alguns das linhasorientadoras para a simulação do comportamento dinâmico de fluidos no interior deAmortecedores de Líquido Sintonizado (TLDs), de acordo com o proposto na literatura.O problema da modelação do comportamento de fluidos no interior deAmortecedores de Líquido Sintonizado, à semelhança do que acontece parareservatórios, é complexo, sendo apresentados os principais modelos matemáticos emecânicos utilizados na actualidade.Assim serão descritos modelos de comportamento adoptados no casoparticular dos Amortecedores de Líquido Sintonizado (TLDs) e modelos simplificadosde sistemas de 1 (SDOF) ou mais graus (MDOF) de liberdade com com os referidosdispositivos de mitigação de acções dinâmicas acopladosO presente relatório servirá, à semelhança dos relatórios Sistemas passivos,activos, híbridos e semi-activos: Estado dos conhecimentos, Actividade experimentalna área dos sistemas passivos para a protecção sísmica de estruturas: Experiência doNESDE e Modelos de comportamento dinâmico para fluidos no interior dereservatórios como uma das linhas orientadoras para o desenvolvimento dos trabalhospropostos no âmbito do PIP 2009-2012 do NESDE-DE Protecção Sísmica deEstruturas: Reabilitação, reforço e sistemas inteligentes.

N/A

N/A

N/A

This Report corresponds to Task 2 of the NEFOREEE (New Fields of Research inEarthquake Engineering Experimentation) Project and comprises the description of theLNEC triaxial seismic platform and a presentation of the experimental programdeveloped in the scope of this Project.It is presented a description of the facility and the 3D seismic table with graphicalsupport, drawings of sizing and photographs, as well as its control system. The maininstrumentation available at the NESDE laboratory and used for this test is alsoincluded in this report.The model tested is described as well as the sequence of tests and the correspondingobtained results. Finally a brief analysis of the results is made.

O presente relatório final do projecto USuET integra o trabalho já apresentado norelatório de progresso de Sousa & Afonso [2007], nomeadamente no que toca aoscapítulos 2, 3 e parte do capítulo 4 e, adicionalmente, descreve, em detalhe, asactividades desenvolvidas no projecto desde a data desse relatório (secção 4.2, ecapítulos 5 e 6). A parte da investigação conducente à actualização do Simulador deCenários Sísmicos para ambiente WebSIG, aplicado ao Arquipélago dos Açores, não seencontra descrita com o mesmo detalhe, neste relatório, pois enquadra-se na tese demestrado em Sistemas de Informação Geográfica de Afonso [2007], submetida àUniversidade Técnica de Lisboa. A versão definitiva desta tese, cuja discussão se prevêainda em 2008, será enviada oportunamente.

N/A

This report describes the second phase activity of the Portuguese group in the Precast Structures EC8 research project. The Portuguese group is composed by Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) and the Civibral, S.A. precast company. This phase follows the shaking table tests of a 2 stories structure of the same precast system, which is commercialized by Civibral. More information about these tests can be found in the repor.The goal of the work presented in this document is to assess the seismic behaviour of column-foundation and beam-column connections from the same precast system. To help achieve this goal, 4 column-foundation and 10 beam-column connections were tested using quasi-static, monotonic and cyclic tests, which were made imposing displacements to the specimens. The column-foundation connections (CFC) can be categorized as socket connections and the beam-column connections (BCC) as dry connections using only mechanical devices to transmit forces between elements. All the specimens were supplied and mounted by Civibral personal.

Análise dos registos históricos de eventos climáticos e o seu impacto no setor da energia da AML, para identificar o grau em que este setor foi afetado por estímulos relacionados com o clima. Avaliação de capacidades adaptativas.

Análise da forma das edificações nas ações do vento

As condicionantes arquitetónicas e de urbanização na ventilação natural

Caracterização do vento. Ações sobre estruturas. Ensaios em túnel de vento