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Decisions to mitigate seismic risk require a consistent approach to evaluate the effects of future earthquakes on population, on civil engineering structures and infrastructures.The mathematical and probabilistic methods that are the support to those approaches are generally called Risk Analysis; in the particular case of seismic events andmitigation strategies it will be named Seismic Risk and Mitigation Analysis, SRMA. The paper will address the subject of estimating the seismic risk and evaluate mitigation strategies for the existing building stock of the metropolitan area of Lisbon by describing the methods and showing preliminary results obtained with LNECloss numerical tool. Even though such a sophisticated tool needs validation on some parameters to become more reliable, it is shown that it is possible to compare results of different mitigation strategies.

This paper describes the shaking table tests, and their main results, of an asymmetric limestone masonry building, under different reinforcement conditions. The work was performed in the aim of the project

No âmbito de um projecto denominado

In this study, we simulate and compare ground motion shaking in the city of Lisbon and surrounding counties (metropolitan area of Lisbon (MAL)), using two possible earthquake models: the onshore source area of Lower Tagus Valley, M5.7 and M4.7 and the offshore source area, Marques de Pombal Fault, M7.6, one of the possible source of the 1755 Lisbon earthquake. The stochastic and a new hybrid stochastic-deterministic approach (DSM) are used in order to evaluate the ground shaking and to characterize its spatial variability.Results are presented in terms of response acceleration spectra (PSA) and peak ground acceleration (PGA) with respect to bedrock and surface. Site effects are evaluated by means of equivalent stochastic non-linear one-dimensional ground responses analysis, performed for a set of stratified soil profile units properly designed to cope with the soil site conditions of MAL region. A sensitive study is carried out using different input parameters and different approaches in order to give the basic information to evaluate the range of uncertainty in seismic scenarios.

In this study, we simulate and compare ground motion shaking in the city of Lisbon and surrounding counties (metropolitan area of Lisbon (MAL)), using two possible earthquake models: the onshore source area of Lower Tagus Valley, M5.7 and M4.7 and the offshore source area, Marques de Pombal Fault, M7.6, one of the possible source of the 1755 Lisbon earthquake. The stochastic and a new hybrid stochastic-deterministic approach (DSM) are used in order to evaluate the ground shaking and to characterize its spatial variability. Results are presented in terms of response acceleration spectra (PSA) and peak ground acceleration (PGA) with respect to bedrock and surface. Site effects are evaluated by means of equivalent stochastic non-linear one-dimensional ground responses analysis, performed for a set of stratified soil profile units properly designed to cope with the soil site conditions of MAL region. A sensitive study is carried out using different input parameters and different approaches in order to give the basic information to evaluate the range of uncertainty in seismic scenarios.

This article describes the dynamical behavior of free-standing block structures under seismic loading. A comprehensive experimental investigation has been carried out to study the rocking response of four single blocks of different geometry and associations of two and three blocks. The blocks, which are large stones of high strength blue granite, were subjected to free vibration, and harmonic and random motions of the base. In total, 379 tests on a shaking table were carried out in order to address the issues of repeatability of the results and stability of the rocking motion response. Significant understanding of the rocking motion mechanism is possible from the high quality experimental data. Extensive experimental measurements allowed to discuss the impulsive forces acting in the blocks and the three-dimensional effects presented in the response.

Stone masonry in historical buildings. Ways to increase their resistance and durability

This paper describes the behavior of single rigid-block structures under dynamic loading. A comprehensive experimental investigation has been carried out to study the rocking response of four blue granite stones with different geometrical characteristics under free vibration, and harmonic and random motions of the base. In total, 275 tests on a shaking table were carried out in order to address the issues of repeatability of the results and stability of the rocking motion response. Two different tools for the numerical simulations of the rocking motion of rigid blocks are considered. The first tool is analytical and overcomes the usual limitations of the traditional piecewise equations of motion through a Lagrangian formalism. The second tool is based on the discrete element method (DEM), especially effective for the numerical modeling of rigid blocks. A new methodology is proposed for finding the parameters of the DEM by using the parameters of the classical theory. An extensive comparison between numerical and experimental data has been carried out to validate and define the limitations of the analytical tools under study.

A caracterização do parque habitacional existente em Portugal Continental no que respeita à sua vulnerabilidade sísmica e a sua classificação em tipologias construtivas são os principais objetivos do presente artigo.Esta caracterização e classificação estão enquadradas num estudo de âmbito mais vasto que é o de avaliação do risco sísmico de Portugal Continental [Sousa,2005] que, por sua vez, requer o conhecimento prévio da vulnerabilidade sísmica do seu parque habitacional.Neste contexto, apresenta-se o panorama da construção existente em Portugal Continental, caracteriza-se e evolução das práticas construtivas ao longo do tempo, identificam-se os principais tipos de construção que subsistem e se praticam no Continente, descrevem-se, de forma sumária, os respetivos sistemas estruturais, mencionando as suas principais vulnerabilidades face à ação dos sismos (entendidas como as deficiências do seu desempenho sísmico), e tipificam-se as soluções construtivas mais correntes enquadrando-as nas tipologias identificadas no Censos 2001.

This work presents a non-stationary stochastic seismological model, based on random vibration theory. The model is applied to the 1755 Lisbon earthquake, being a tentative of reproducing the input motion of this severe earthquake. Five possible interpretations of the fault source mechanism, recently proposed by several authors for the 1755 Lisbon earthquake, are analyzed. Three interpretations are based on seismic surveys and two from a suggestion based on induced stress changes. In order to test the feasibility of the different proposed fault source mechanisms to reproduce the historical intensities of the earthquake, ground motion maps were obtained at bedrock level and the degree of the interrelationship between some seismic parameters and the intensities of the earthquake aredescribed by a correlation analysis.

The objective of the present paper is to present the new LNEC automatic Seismic Scenario Loss estimate methodology (SSL), integrated on a Geographic Information System (GIS), which comprises modules evaluating bedrock seismic input, local soil effects, vulnerability and fragility analysis and human losses analysis.Results of seismic risk scenarios studies for the Metropolitan Area of Lisbon are presented.

Este trabalho foi realizado no âmbito do projeto Dynaseis POCTI 36071-2000, cujos objetivos principais são: i) a determinação experimental de frequências próprias e modos de vibração de uma estrutura em betão armado localizada no Parque das Nações em Lisboa; ii) a elaboração do modelo numérico da estrutura e a sua comparação com os resultados experimentais; iii) a avaliação do comportamento da estrutura sob ação sísmica. Neste estudo apresentam-se os resultados dos ensaios experimentais e a comparação com o modelo numérico de elementos finitos (FEM). O edifício escolhido foi a torre da Portugal Telecom

Neste trabalho apresentam-se resultados com os quais se pretende mostrar que atualmente já é possível caracterizar o comportamento dinâmico de grandes barragens de betão (frequências próprias e modos de vibração) com base na medição das vibrações ambiente, ou induzidas pelas atividades de exploração. Para tal é importante utilizar instrumentação adequada e uma estratégia de análise e interpretação das medições baseada na utilização conjunta de diferentes metodologias de identificação modal e de resultados de modelos numéricos que permitam simular o comportamento dinâmico do sistema barragem-fundação-albufeira. Este objetivo só pode ser conseguido com uma monitorização em contínuo, a qual permitirá também obter a resposta da estrutura a eventuais ações sísmicas

This work presents the results of dynamic measurements carried out at Cabril dam, the highest Portuguese arch dam (132 m). The results observed are compared with those of a numerical model of 3D finite elements, based on the hypothesis of linear elastic behaviour and by assuming that the hydrodynamic water pressure is properly simulated through associated water masses, in accordance with Westergaard

Desenvolveram-se modelos estocásticos, aplicando-se o estudo à caracterização dos movimentos do solo para o caso concreto da fonte geradora do sismo de 1755, considerando-se diferentes geometrias de fonte sísmica. Efectua-se uma comparação dos diferentes resultados com o mapa de isossistas reais do sismo de 1755, tecendo-se algumas considerações a respeito das diferentes idealizações do fenómeno na fonte que têm vindo a ser apresentadas por outros investigadores.

This paper presents an ongoing experimental programme that aims at the quantification of vulnerability curves of typical Portuguese

No âmbito de um projeto promovido pelo Serviço Nacional de Proteção Civil (SNPC) foi desenvolvido no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) um Simulador de Cenários Sísmicos (SCS) constituído por um pacote de rotinas integradas num Sistema de Informação Geográfica (SIG). O presente artigo tem por objetivo apresentar o simulador desenvolvido e evidenciar a sua versatilidade devido à sua formulação matemática robusta e estrutura modular. É efetuada uma aplicação do cenário do sismo de 1755 à Área Metropolitana de Lisboa (AML) e concelhos limítrofes, apresentando-se os resultados em termos da ação sísmica, para o substrato rochoso e superfície, e danos do edificado.

This paper presents a description of the experimental and analytical studies performed on a multi-storey office building in the newly residential and office area of Lisbon, Portugal. The building is located in sensitive alluvium soil, near Tagus river

Neste trabalho pretende-se mostrar que os recentes desenvolvimentos ao nível dos equipamentos de medição de vibrações e ao nível das metodologias de identificação modal, possibilitam o desenvolvimento de sistemas de monitorização dinâmica para grandes barragens, que permitirão registar e analisar continuamente, com uma precisão aceitável, a resposta dinâmica destas obras sob a acção do ruído ambiente e sob acções sísmicas de diferentes intensidades. Salienta-se que, no âmbito das actividades de controlo da segurança de barragens, estes sistemas poderão ter grande interesse, nomeadamente: i) na análise de processos de deterioração evolutiva; e ii) na análise dos efeitos das acções sísmicas. Apresentam-se resultados de medições dinâmicas efectuadas na barragem do Cabril, sob a acção da excitação ambiente, os quais são comparados com resultados de anteriores medições realizadas em ensaios de vibração forçada. Os resultados observados são comparados com os de um modelo numérico de elementos finitos tridimensionais baseado na hipótese de comportamento elástico linear admitindo que o efeito hidrodinâmico da água é adequadamente simulado através de massas de água associadas segundo a fórmula de Westergaard.

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.

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 presente estudo teve como objetivo a caracterização dinâmica e do comportamento mecânico da estrutura do edifício Sede I da EDP, para uma adequada simulação do seu comportamento sísmico. Neste relatório descrevem-se os ensaios de identificação dinâmica in situ realizados, com base em vibrações ambiente e em vibrações forçadas, com o objetivo de recolher informação sobre as propriedades dinâmicas da estrutura como um todo e das suas lajes dos pisos elevados em particular. Foi efetuado o registo e a análise dos sinais de aceleração devido a vibração ambiente, medidos em diversos pontos do edifício, bem como devido a vibrações forçadas impostas num dos pisos enterrados do edifício. São também apresentados e analisados os ensaios de caracterização do comportamento mecânico de componentes estruturais relacionadas com a ligação das lajes mistas dos pisos elevados às paredes dos núcleos resistentes de betão armado do edifício. Estes consistem em ensaios destrutivos de troços de laje mista ligados aos núcleos, por meio de varões selados à parede, e em ensaios de arrancamento desses varões, tendo como objetivo caracterizar os materiais e componentes dos elementos estruturais. Esta informação é essencial para a posterior calibração dos modelos numéricos da estrutura e para uma realista simulação do seu comportamento sísmico, bem como para uma eventual deteção de anomalias estruturais decorrentes de patologias que possam comprometer o desempenho do edifício face à ocorrência de sismos.

A avaliação da segurança sísmica de edifícios existentes tem como quadro de referência o Eurocódigo 8

Nos estudos probabilísticos para avaliação da perigosidade sísmica, são estabelecidas zonas de geração sísmica (zonas sismogénicas), representando regiões que partilham as mesmas caraterísticas sismológicas, tectónicas e geológicas e definidas as relações entre a frequência com que aí ocorrem os sismos e as respetivas magnitudes, num dado período de tempo. Em 2006, para o Anexo Nacional do Eurocódigo 8, foram consideradas e caraterizadas 11 zonas Sismogénicas para Portugal continental, adaptadas de estudos previamente elaborados em 1996. Entre 2008 e 2009, no âmbito dos projetos ERSTA e SHARE, foram propostas novas zonas sismogénicas, e estimados os respetivos parâmetros da lei de frequência - magnitude. Estas diferentes propostas resultaram em diferentes mapas de perigosidade sísmica para Portugal continental. A SPES, Sociedade Portuguesa de Engenharia Sísmica, espelhando a inquietude existente na comunidade científica face às diversas expressões da perigosidade sísmica em Portugal, e consciente da necessidade de um consenso perante os agentes decisores, considerou urgente a realização de um estudo criterioso acerca das opções tomadas, nos diferentes estudos, e suas implicações. É nestecontexto que surge este trabalho, que pretende fazer uma análise crítica e comparativa dos resultadosobtidos nos diferentes estudos mencionados e as suas implicações ao nível dos períodos de retorno para sismos de maior magnitude. Numa parte II, serão estudadas as implicações em termos de valores da perigosidade sísmica, para vários períodos de retorno e frequências espetrais.

O presente relatório, elaborado no âmbito de um estudo em curso no LNEC sobre a segurança sísmica das construções nas intervenções de reabilitação, sintetiza os instrumentos jurídicos e os conceitos relevantes para a análise do atual regime jurídico da reabilitação urbana (RJRU), e do regime excecional de reabilitação urbana (RERU).

This document reports the outcomes of the research project

This document reports the outcome of the seismic test on the Rusticasa building, the first in a total of four buildings included in the TIMBER BUILDINGS Project. This building is a log house system (LHS). The goal of the tests was to assess the seismic performance of the building, panel elements and steel connectors, defined in terms of relative displacements and hold-down forces.

This document reports the outcome of the seismic test on the LegnoCase building, the second in a total of four buildings included in the TIMBER BUILDINGS Project. This building is a platform frame system with sheathing assembled by means of OSB panels (PF-OSB). The goal of the tests was to assess the seismic performance of the building, panel elements and steel connectors, defined in terms of relative displacements and hold-down forces.

This document reports the outcome of the seismic test on the RubnerHaus building, the third in a total of four buildings included in the TIMBER BUILDINGS Project. This building is a platform frame system with sheathing assembled by means of gypsum fibre panel (PF-GF). The goal of the tests was to assess the seismic performance of the building, panel elements and steel connectors, defined in terms of relative displacements and hold-down forces.

This document reports the outcome of the seismic test on the TUGraz building, the fourth in a total of four buildings included in the TIMBER BUILDINGS Project. This building is a cross laminated system (CTL). The goal of the tests was to assess the seismic performance of the building, panel elements and steel connectors, defined in terms of relative displacements and hold-down forces.

The TIMBER BUILDINGS Project, led by the University of Trento, included testing of four full scale multi-story timber houses with a realistic horizontal plan and three types of timber housing systems: platform frame system (PFS), log house system (LHS) and cross laminated timber (CLT). The tests were carried in the LNEC-3D shake table under different levels of excitation and different conditions of the structure.The tests were carried with the goal of assessing the seismic performance of the buildings, panel elements and steel connectors, defined in terms of relative displacements and hold-down forces.The results were presented in separate reports, one for each building. This document contains information common to the remaining four reports.

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