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The boundary layer concept is applied to the flow around the nose of a streamlined train. In general, that flow is not axisymmetric due to the shape of the nose and the crosswind component of the relative incoming velocity. This departure from axisymmetry produces a transverse pressure gradient that is responsible for skewing an otherwise plane boundary layer. An empirical correlation, dependent on the longitudinal velocity and one unknown parameter, is used to represent the transverse velocity profile. The value of that unknown parameter is obtained from the momentum equations integrated streamwise inside the boundary layer. A visual comparison was carried out between the numerical simulations and the skin shear pattern of a scale model in a wind tunnel. The qualitative results compare well, the numerical model being able to locate the position of the main longitudinal vortices on the lee side of the train.

Masonry buildings worldwide exhibited severe damage and collapse in recent strong earthquake events. It is known that their brittle behavior, which is mainly due to the combination of low tensile strength, large mass and insufficient connection between structural elements, is the main limitation for their structural implementation in residential buildings. A new construction system for masonry buildings using concrete blocks units and trussed reinforcement is presented here and its seismic behavior is validated through shaking table tests. Dynamic tests of two geometrically identical two-story reduced scale (1:2) models have been carried out, considering artificial accelerograms compatible with the elastic response spectrum defined by the Eurocode 8. The first model was reinforced with the new proposed system while the second model was built with unreinforced masonry. The experimental analysis encompasses local and global parameters such as cracking patterns, failure mechanisms, and in-plane and out-of-plane behavior in terms of displacements and lateral drifts from where the global dynamic behavior of the two buildings is analyzed comparatively. Finally, behavior factors for the design recommendations in case of unreinforced masonry are also evaluated.

The out-of-plane response of walls in existing stone masonry buildings is one of the major causes of vulnerability commonly observed in post-earthquake damage surveys. In this context, a shaking table (ST) test campaign was carried out on a full-scale masonry façade mainly focusing on the characterization of its out-of-plane overturning behaviour. The structure tested on the ST is a partial reproduction of an existing building from Azores, damaged during the 9 July 1998 Faial earthquake. The definition of the tested specimen as well as the selection of the input ground motion is reported in this paper. A specific emphasis is given to the definition of the time-history to be applied during the tests because it was felt as an essential and crucial part of the work to obtain the desired overturning behaviour. The accelerogram to be imposed was selected from a large set of accelerograms (74) by means of a step-by-step procedure on the basis of several numerical analyses resorting to the rocking response of rigid blocks.

The present work describes a shaking table experimental campaign specifically developed for the characterisation of the out-of-plane response of a full scale stone masonry façade. After the description of the specimen and the selection of the input motion presented in a companion paper (Part 1), the experimental campaign is illustrated and extensively described. The out-of-plane behaviour of the sacco masonry façade is presented in terms of displacements, velocities, and accelerations recorded during the shaking table tests. A one-sided rocking response of the façade was observed prior to collapse. The impacts were clearly identified in the acceleration records. The façade overturning occurred with the expected failure mode, as predicted in the design of the test.Finally, some conclusions are drawn regarding the observed behaviour and particular features of this type of stone masonry constructions, which may influence the global behaviour of the façade.

During seismic action, energy dissipation in structures occurs in structural and non-structural components, as well as in the substructure. Several of these dissipative mechanisms are modelled explicitly in nonlinear dynamic analyses, notably through relatively sophisticated hysteretic finite elements. Nevertheless, in most practical applications, it is not possible to simulate all the physical contributions to energy dissipation.Structural engineers are thus constrained to overcome this limitation by a mathematical artifice, in the form of equivalent linear viscous damping, which accounts for the remaining

A utilização de dispositivos de dissipação de energia é vista como forma eficiente para proteger estruturas contra ações sísmicas. Os dispositivos Amortecedores de Líquido Sintonizados (ALS) são uma forma simples mas eficaz para reduzir a resposta de estruturas face a ações dinâmicas. Este artigo descreve simulações numéricas sobre o comportamento de ALS, isolados e/ou incluídos numa estrutura de transmissão, comparando-as com os resultados obtidos experimentalmente. Para o efeito foi usado um software de acesso livre denominado CLAWPACK com potencialidades para simular os fenómenos que ocorrem no interior de ALSs. O CLAWPACK consiste num conjunto de rotinas em Fortran desenvolvidas para obtenção de soluções numéricas de sistemas hiperbólicos de equações parcialmente diferenciais no tempo, como é o caso dos fenómenos não-lineares subjacentes à shallow water wave theory. Foram necessárias adaptações e ajustes em algumas das rotinas principais para permitir a simulação das excitações dinâmicas pretendidas. Nas simulações numéricas são variados alguns parâmetros, em que se incluem a altura de água, a amplitude de excitação e o número de dispositivos. Os principais resultados obtidos são comparados, com os resultados obtidos experimentalmente, tanto para dispositivos isolados como para dispositivos incluídos nas estruturas ensaiadas. As principais conclusões obtidas serão também apresentadas.

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As tubagens enterradas constituem componentes principais de sistemas que permitem assegurar o bem estar e o desenvolvimento da sociedade, nomeadamente no que respeita ao abastecimento de água, à drenagem de águas residuais, ao transporte de energia e à comunicação.Com a consolidação das malhas urbanas, tem-se assistido a uma crescente preocupação, não só com a construção, mas em especial com a fase de utilização desses sistemas, tanto nas atividades de exploração (operação e manutenção) como de fim de vida (reabilitação e substituição). Adicionalmente, existe um conjunto crescente de preocupações mais vasto do que as questões operacionais correntes, que inclui os efeitos de fenómenos naturais, como os sismos. As abordagens de gestão do risco permitem ter em conta estes fenómenos e lidar explicitamente com a incerteza que lhes está associada.No contexto da problemática da gestão do risco sísmico de tubagens enterradas, apresenta-se um levantamento de modelos para avaliação da respetiva vulnerabilidade. No âmbito deste artigo é proposta uma abordagem para incorporar a variabilidade probabilística na modelação da vulnerabilidade sísmica de tubagens enterradas. Os resultados obtidos com a metodologia proposta são comparados com a gama de variação da vulnerabilidade sísmica apresentada pela American Lifelines Alliance.

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Nos estudos probabilísticos, para avaliação da perigosidade sísmica, são estabelecidaszonas de geração sísmica (zonas sismogénicas), representando regiões que partilhamas mesmas caraterísticas sismológicas, tectónicas e geológicas. Para cada zona édefinida a relação entre a frequência, com que aí ocorrem os sismos, e as respetivasmagnitudes, num dado período de tempo.Em 2006, para elaboração dos Anexos Nacionais do Eurocódigo 8, foram consideradase caraterizadas 11 zonas sismogénicas para Portugal continental, adaptadas de estudospreviamente elaborados em 1996.No ano de 2008, no âmbito do projeto ERSTA - Estudo do Risco Sísmico e de Tsunamisdo Algarve, promovido pela Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC), o InstitutoPortuguês do Mar e da Atmosfera (IPMA) procedeu à revisão do catálogo sísmico. Estarevisão, aliada aos estudos de neotectónica desenvolvidos no âmbito do projeto,permitiu redesenhar e propor novas zonas sismogénicas, para as quais foram estimadasos respetivos parâmetros da lei de frequência - magnitude.Paralelamente ao projecto ERSTA decorria o projeto europeu SHARE (2009-2013), noâmbito do qual foram propostas zonas sismogénicas e estipuladas as respetivas taxasde atividade e distribuição de magnitudes.Estas diferentes propostas (juntamente com as opções tomadas para as equações deprevisão dos movimentos do solo) resultaram em diferentes mapas de perigosidadesísmica para Portugal continental. Tal originou a inquietação na comunidade científica,sendo por isso urgente a realização de um estudo criterioso acerca das opçõestomadas, nos diferentes estudos, e suas implicações.O presente trabalho visa clarificar algumas questões levantadas, fazendo uma análisecomparativa da lei frequência

O comportamento sísmico de estruturas de betão armado envolve uma série de fenómenos físicos que, em última análise, são impossíveis de modelar exaustivamente. No presente estudo, a resposta de três estruturas porticadas submetidas a ensaios dinâmicos em mesas sísmicas foi comparada com resultados de análises numéricas considerando diferentes opções de modelação. A interpretação dos resultados associados a cada um dos modelos considerados permite avaliar a importância relativa de cada solução, bem como fornecer indicações relativas ao desenvolvimento de simulações numéricas optimizadas. As conclusões fornecem indicações para engenheiros e investigadores desenvolverem análises não-lineares mais fiáveis com elementos de fibra.

The seismic behaviour of reinforced concrete framed structures involves a number of nonlinear material and geometrical phenomena that are impossible to model exhaustively in a single model. Furthermore, past studies showed that the most correct modelling options from the scientific viewpoint are sometimes challenged by experimental results. Over the years, attempts have been made to identify and measure the importance of different modelling options. This work intends to consolidate some of these findings and further extend them in order to progressively bridge the gap between solidly established theoretical principles and shaking table test results. The response of three different structures used in international blind prediction test challenges serves as benchmark to assess the goodness-of-fit of alternative numerical solutions. The interpretation of the results highlights the sensitivity of the response with respect to the modelling choices and provides indications towards the development of optimized numerical analyses.

Neste artigo é apresentado o tipo de instrumentação, a metodologia utilizada e os resultados obtidos num ensaio de caracterização dinâmica realizado num edifício de betão armado de 9 pisos sem dimensionamento sismo-resistente construído no final da década de 1970 recorrendo à medição das vibrações causadas pela excitação ambiente. Apresenta-se também a metodologia de elaboração de um modelo numérico representativo com recurso a elementos finitos no qual se ajustaram alguns parâmetros para que as primeiras frequências de vibração e as respetivas configurações modais desse modelo correspondessem aos resultados experimentais. O principal objetivo deste estudo consiste no desenvolvimento de um modelo numérico mais refinado para o estudo do comportamento dinâmico da estrutura.

Devido à falta de regulamentos específicos, a reabilitação sísmica de edifícios antigos é geralmente realizada com base em regras empíricas, dependendo fundamentalmente da perícia e experiência de engenheiros e empreiteiros. Uma abordagem tecnicamente sustentada dos projetos de reabilitação requer conhecimentos sobre o comportamento sísmico de paredes e sobre o efeito de possíveis soluções de reforço, o que motivou o estudo aqui apresentado.O estudo apresentado neste trabalho teve como objetivo específico a caracterização experimental do comportamento dinâmico das paredes de frontal pombalina, simples e reforçadas, por meio de ensaios na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Os ensaios incidiram sobre dois modelos em escala real nos quais se reproduz o comportamento de paredes de frontal pombalina, simulando dois andares. Os principais objetivos do presente trabalho foram: avaliar o desempenho sísmico das paredes de frontal pombalina sem reforço; avaliar o desempenho da técnica de reforço com chapas metálicas: identificar algumas deficiências no comportamento sísmico dos edifícios pombalinos.

O trabalho proposto surge no âmbito do estudo do comportamento sísmico de uma tipologia de parede de fachada, fachada ventilada. Pelo facto de existir uma panóplia considerável de de sistemas construtivos de fachadas ventiladas, apresenta-se neste trabalho algumas tipologias mais representativas em Portugal, sendo caracterizadas ao nível dos materiais utilizados, tipologia e espaçamento de ligadores, regulamentação existente e aplicação em obra. Também se apresenta um conjunto de estudos efetuados do comportamento estático e dinâmico deste sistema construtivo e seus componentes. Este estudo teórico pretende ser o ponto de partida para o desenvolvimento de uma campanha experimental e numérica que visa a caracterização destas paredes a ações sísmicas e do vento, com vista a obtenção de um conjunto de recomendações técnicas de melhoria do comportamento sísmico e do vento.

Nesta comunicação o comportamento sísmico de uma cortina bi-ancorada suportando areia é avaliado com recurso a ensaios dinâmicos 1g realizados em mesa sísmica. São discutidos os aspetos que têm a ver com a execução do modelo físico, nomeadamente o faseamento construtivo e as caraterísticas dos equipamentos de instrumentação. São expostas as condições de realização dos ensaios e discutidos os resultados obtidos.

A resposta sísmica de cortinas bi-ancoradas suportando areia é avaliada com recurso a ensaios dinâmicos 1g em mesa sísmica. São apresentados e discutidos os aspetos relacionados com a execução do modelo físico, nomeadamente o faseamento construtivo e os equipamentos de observação utilizados. São apresentadas as condições de realização dos ensaios e discutidos os resultados obtidos.

O estudo apresentado neste trabalho teve como objetivo caracterizar experimentalmente o comportamento dinâmico das paredes de frontal Pombalinas, através de ensaios realizados na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil em Lisboa. No presente artigo expõem-se as opções que estiveram na base da conceção do modelo das paredes para a realização dos ensaios na plataforma sísmica triaxial. Apresentam-se a conceção do protótipo e a construção dos modelos físicos incluindo a definição da sua geometria, a caracterização dos materiais, os detalhes da sua construção e as dificuldades encontradas nos ensaios. Por fim apresentam-se os resultados da caracterização modal da estrutura de parede metálica, para avaliar o seu dimensionamento e a sua influência no ensaio. Posteriormente, e com o intuito de avaliar a influência da alvenaria na resposta do modelo, apresenta se o ensaio de identificação modal das paredes só com estrutura de madeira, e o ensaio de identificação do modal do modelo das paredes pombalinas.

Foi recentemente desenvolvido no LNEC um dispositivo e uma metodologia experimentais para a realização de ensaios sísmicos em paredes de alvenaria de enchimento inseridas em pórticos de betão armado, representativos do comportamento de um painel de parede num edifício submetido a uma solicitação sísmica bidireccional. Para esse fim, a base do pórtico a ensaiar é fixa à mesa sísmica e a viga superior é ligada a uma parede de reacção. O movimento da mesa na direcção do plano da parede implica dessa forma a imposição de uma deformação relativa, dinâmica, entre o topo e a base do pórtico. Ao mesmo tempo, uma estrutura auxiliar garante que o movimento dinâmico da mesa, na direcção perpendicular, é imposto como um movimento de corpo rígido ao pórtico, deixando a parede em vibração forçada devido às forças de inércia que se desenvolvem para fora do seu plano.

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

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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

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This report addresses the National Laboratory for Civil Engineering (LNEC) participation in Subproject 10 Earthquake disaster scenario predictions and loss modelling for urban areas. More precisely this report was developed in order to accomplish the 24 months LESSLOSS deliverable nº 85, which achieves loss estimates for the Metropolitan Area of Lisbon (MAL), for pre-defined scenarios earthquake. These loss estimations represent the reference situation to be compared with revised loss estimates after implementing mitigation actions with the ultimate goal of being established, in the next deliverable, the

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The present report describes the construction of a model in limestone masonry for the user Group 3 oh the ECOLEADER Project, led by IRIDEX Construction Group, and the first phase of the experimental program developed in LNEC. The description of the construction, a photographic report and the results obtained on the characteristics tests made on the mortars used in the construction are presented.The construction was carried out by contractor José dos Santos Paixão on the basics of model details and materials specifications proposed by the User group 3, being NESDE/LNEC responsible for the guidance and supervision of the works.

This report describes the first phase activity of the Portuguese group in the Precast Structures EC8 research projet. The Portuguese group is composed by Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) and the Civibral, S.A. Precast Company.In this phase, seismic test were made in the LNEC

The present report addresses the first twelve months of LNEC participation in LESSLOSS

The dynamics of rigid bodies was studies by long time, because this phenomenon is important in the seismic security of some types of structures. However, there are few experimental studies. This job shows the experimental test carried out at the Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) of Portugal. Four blue granites stones were tested, each one with different geometrical characteristics, under harmonic and random motions.A numerical simulation was carried out with the Discrete Element Method (DEM). This method has shown to be a good tool in the study of the dynamics of rigid bodies. It was proposed a new methodology to find the parameters of the DEM by using the parameters of classical theory.

The project LESSLOSS

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