Papers
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Shaking table tests of a structure equipped with superelastic dampers
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The energy dissipation capacity of the NiTi alloy was evaluated as part of a series of shake table tests. A superelastic damper was developed to take advantage of the hysteretic energy dissipation associated with this type of shape memory alloy. Each device was tested at different intensity levels. A vertical steel cantilever with 600 kg mass on top was subjected to a series of ground motions with different spectral characteristics. The dampers were placed as part of a tie system, restraining the horizontal movement of the top mass. The devices showed stable hysteretic behavior allowing for energy dissipation.
Year: 2014
Number Pages:
674-695pp.
Author(s): Campos Costa, A.; Candeias, P.; Guerreiro, L.; Branco, M.
: Journal of Earthquake Engineering
Editor: Taylor & Francis
Volume:
Vol. 18, Issue 5.
Keywords: Energy dissipation; Shake table test; Shape memory alloy; Superelastic damper
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The role of non-linear dynamic soil-foundation interaction on the seismic response of structures
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In this paper we provide an overview of recent research work that contributes to clarify the effects of non-linear dynamic interaction on the seismic response of soil foundation-superstructure systems. Such work includes experimental results of seismically loaded structures on shallow foundations, theoretical advancements based on improved macro-elementmodeling of the soil-foundation system, examples of seismic design of bridge piers considering non-linear soil-foundation interaction effects, and numerical results of incremental non-linear dynamic analyses. The objective of this paper is to support the concept of a controlled share of ductility demand between the superstructure and the foundation as a key ingredient for a rational and integrated approach to seismic design of foundations and structures.
Year: 2014
Number Pages:
1157-1176pp..
Author(s): Correia, A.A.; Pecker, A.; Paolucci, R.; Chatzigogos, C.; Figini, R.
: Bulletin of Earthquake Engineering
Editor: Springer
Volume:
Vol. 12, Issue 3.
Keywords: Incremental dynamic analysis; Displacement-based seismic design; Non-linear macro-element; Experimental testing; Seismic foundation response; Non-linear dynamic soil-structure interaction
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Tuned liquid dampers simulation for earthquake response control of buildings
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This paper is focused on the study of an earthquake protection system, the tuned liquid damper (TLD), which can, if adequately designed, reduce earthquake demands on buildings. This positive effect is accomplished taking into account the oscillation of the free surface of a fluid inside a tank (sloshing). The behaviour of an isolated TLD, subjected to a sinusoidal excitation at its base, with different displacement amplitudes, was studied by finite element analysis. The efficiency of the TLD in improving the seismic response of an existing building, representative of modern architecture buildings in southern European countries was also evaluated based on linear dynamic analyses.
Year: 2014
Number Pages:
1007
Author(s): Falcão Silva, M. J.; Lourenço, P.; Varum, H.; Campos Costa, A.; Teixeira-Dias, F.; Guerreiro, L.
: Bulletin of Earthquake Engineering
Editor: Springer
Volume:
Vol. 12, Issue 2.
Keywords: Energy dissipation; Sloshing; Earthquake protection systems; Tuned liquid damper
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A segurança sísmica na reabilitação de edifícios
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N/A
Year: 2013
Number Pages:
52pp.
Author(s): Coelho, E.; Bairrão, R.
: Tecnica Revista Engenharia
Editor: Associação dos Estudantes do Instituto Superior Técnico
Volume:
Nº 01.
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A semi-analytical model of the 3D boundary layer over the streamlined nose of a train.
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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.
Year: 2013
Number Pages:
78-88pp.
Author(s): Pereira, I.; André, J.M.C.S.
: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics
Editor: ELSEVIER
Keywords: Longitudinal vortices; Skewed boundary layer; Three-dimensional boundary layer; Train aerodynamics
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Experimental investigation on the seismic performance of masonry buildings using shaking table testing
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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.
Year: 2013
Number Pages:
1157
Author(s): Campos Costa, A.; Lourenço, P.; Vasconcelos, G.; Avila, L.; Mendes, N.; Pedro Alves, J.
: Bulletin of Earthquake Engineering
Editor: Springer
Volume:
Vol. 11, Issue 4.
Keywords: Shaking table; Behavior factor; Bed joint reinforcement; Seismic performance; Concrete block masonry
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Out-of-plane behaviour of a full scale stone masonry facade. Part 1: specimen and ground motion selection
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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.
Year: 2013
Number Pages:
2081
Author(s): Campos Costa, A.; Costa, A.; Penna, A.; Arêde, A.
: Earthquake Engineering & Structural Dynamics
Editor: John Wiley & Sons, Ltd.
Volume:
Vol. 42.
DOI:
10.1002/eqe.2313
Keywords: Full scale; Ground motion selection; Rocking; Masonry; Out-of-plane; Shaking table
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Out-of-plane behaviour of a full scale stone masonry façade. Part 2: shaking table tests
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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.
Year: 2013
Number Pages:
2097
Author(s): Campos Costa, A.; Penna, A.; Arêde, A.; Costa, A.; Costa, A.A.
: Earthquake Engineering & Structural Dynamics
Editor: John Wiley & Sons, Ltd.
Volume:
Vol. 42, Issue 14.
DOI:
10.1002/eqe.2314
Keywords: Full scale; Ground motion selection; Rocking; Masonry; Out-of-plane; Shaking table
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Seismic energy dissipation in inelastic frames: understanding state-of-the-practice damping models
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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
Year: 2013
Number Pages:
148-158pp.
Author(s): Correia, A.A.; Almeida, J.P.; Pinho, R.
: Structural Engineering International
Editor: International Association for Bridge and Structural Engineering
Volume:
Vol. 23, Number 2.
Keywords: Force-based element; Inelastic frame; Damping models; Energy dissipation; Nonlinear dynamic analysis
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Simulações numéricas do comportamento de amortecedores de líquido sintonizado sujeitos a ações sísmicas
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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.
Year: 2013
Number Pages:
25-34pp.
Author(s): Falcão Silva, M. J.; Campos Costa, A.; Guerreiro, L.
: RPEE
Editor: LNEC
Volume:
Série II, nº 13.
Keywords: Sistemas passivos; Simulações numéricas; Mitigação de vibrações; Amortecedores de líquido sintonizado; Proteção sísmica
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Comunicação
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Shakemap: aplicação na região do arquipélago dos Açores.
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A implementação do ShakeMap na rede sísmica portuguesa tem como objetivoprincipal a obtenção de uma estimativa rápida de efeitos macrossísmicos em territórionacional. O ShakeMap é um sistema informático disponibilizado pelo U.S. GeologicalSurvey (USGS), concebido por [11] para caracterizar rapidamente a extensão edistribuição do movimento sísmico do solo, após a ocorrência de um sismo. Sãogerados mapas (shakemaps) de intensidade sísmica (intensidade instrumental),aceleração de pico (PGA - Peak ground acceleration), velocidade de pico (PGV - Peakground velocity) e aceleração espectral (PSA - Pseudo spectral acceleration). Estesmapas identificam a área afetada pelo sismo e estimam a severidade do movimentosísmico do solo fornecendo informação importante para o planeamento de resposta deemergência e ao público em geral. Os mapas são produzidos com base emconstrangimentos regionais obtidos a partir de medições instrumentais do movimentodo solo e de amplificações locais. A integração de observações macrossísmicas nosistema permite melhorar a qualidade dos mapas. As amplificações locais sãoderivadas da velocidade média das ondas S nos 30 m superficiais (Vs30).Várias redes sísmicas usam este sistema na sua rotina diária (por exemplo, Islândia,Indonésia, Itália, Irão, Nova Zelândia, Pirinéus, Roménia, Suiça e Estados Unidos daAmérica). Recentemente, o sistema foi configurado e adaptado para produzirshakemaps para a região dos Açores, encontrando-se ainda em fase de testes. Sãoapresentados e discutidos alguns exemplos da sua aplicação.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Carvalho, A. M.; Marreiros, C.; Carrilho, F.
Editor: LREC
Keywords: PGV; Shakemaps; PGA; Intensidade sísmica; Estimativa rápida
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SHEDS extratores e captadores de ar: Análise da influência da velocidade dos ventos externos
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A ventilação natural é uma das estratégias mais eficientes para o condicionamento térmico passivo de edificações. Dentre as estratégias de ventilação, destacam-se os sheds, aberturas no telhado, que funcionam como captadores ou extratores de ar, dependendo de sua localização em relação aos ventos dominantes. O objmig9etivo dessa pesquisa é avaliar a influência do aumento da velocidade dos ventos externos no desempenho de diferentes geometrias de sheds. O sistema foi avaliado para os ângulos de incidência dos ventos externos de 0° e 45° (extração), 90° (situação neutra) e 135° e 180° (captação) e para as velocidades dos ventos externos de: 1,5m/s; 3,0m/s e 7,0m/s. A metodologia adotada foi simulação por Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), utilizando o software CFX. Os resultados indicam que as taxas de renovação de ar aumentaram em função do incremento da velocidade dos ventos externos. No entanto, as porcentagens de aproveitamento dos ventos externos no espaço interno, não apresentaram diferenças expressivas com o aumento da velocidade externa. O mesmo ocorreu com os Cps nas aberturas. Além disso, não foi registrada nenhuma interferência na distribuição do fluxo de ar interno. Essa tendência foi observada para todos os ângulos de incidência dos ventos e em todas as geometrias avaliadas.
Year: 2016
Number Pages:
13p.
Author(s): Lukiantchuki, M.; Shimomura, A.; Marques da Silva, F.; Caram, R.
Editor: Associação Nacional da Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC)
Keywords: Sheds; CFD; Ventilação natural
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Simulação numérica da resposta de pórticos em betão armado com consideração explícita do escorregamento das armaduras
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As estruturas porticadas de betão armado (BA) sujeitas à ação sísmica apresentam frequentemente deformações localizadas nas extremidades dos seus elementos, nomeadamente nas ligações viga-pilar e pilar-fundação. Estas deformações ocorrem devido à degradação da aderência aço-betão, dando origem ao escorregamento das armaduras ao longo do seu comprimento de amarração. Estudos experimentais realizados no passado demonstraram que este efeito pode corresponder a cerca de 40% da deformação lateral de elementos em BA. Apesar da reconhecida importância deste efeito, a maioria dos modelos numéricos correspondentes apresentam diversas limitações. Por um lado, a utilização de modelos tridimensionais refinados é computacionalmente ineficiente, sendo apenas aplicável em estudos muito específicos. Por outro lado, a adoção de elementos de viga com plasticidade concentrada ou distribuída, correspondendo a uma modelação mais eficiente para estruturas porticadas de BA, tende a incorporar os efeitos do escorregamento de armaduras através de formulações demasiado simplificadas, baseadas em relações (essencialmente) empíricas. O presente artigo introduz uma nova estratégia de simulação que tenta combinar as vantagens das duas abordagens acima mencionadas. Pela primeira vez, um modelo explícito para o escorregamento de armaduras é aliado a um elemento de viga, com discretização seccional por fibras, através de um elemento de ligação com comprimento nulo (
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Correia, A.A.; Sousa, R.; Almeida, J.P.; Pinho, R.
Editor: LREC
Keywords: Discretização por fibras; Elementos de viga; Modelação numérica; Escorregamento de armaduras; Betão armado
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Simulação numérica do comportamento dinâmico das paredes de frontal pombalino
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Nesta comunicação descreve-se o trabalho desenvolvido na simulação do comportamento dinâmico das paredes de frontal pombalino, simples e reforçadas, usando como base os resultados dos ensaios realizados na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil. A partir dos resultados dos ensaios foi efetuada a modelação numérica das paredes de frontal através de modelos de elementos finitos. O objetivo é calibração dos modelos de forma a poder prever o comportamento mecânico dos elementos de frontal. Para o efeito serão apresentadas comparações entre os resultados obtidos nas simulações numéricas com os correspondentes valores registados durante os ensaios de identificação modal.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Gonçalves, A.; Guerreiro, L.; Candeias, P.; Ferreira, J.; Campos Costa, A.
Editor: LREC
Keywords: Mesa sísmica; Simulação numérica; Paredes de frontal; Edifícios Pombalino
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Zonas sísmicas e respetivos parâmetros para Portugal Continental: comparação de várias propostas e análise de implicações nos estudos de perigosidade sísmica.
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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
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Carvalho, A. M.; Malfeito, N.
Editor: LREC
Keywords: Perigosidade sísmica; Portugal Continental; Zonas sismogénicas
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Avaliação de modelos numéricos com elementos de fibra recorrendo a ensaios em mesa sísmica
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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.
Year: 2014
Number Pages:
16p.
Author(s): Correia, A.A.; Sousa, R.; Almeida, J.P.; Pinho, R.
Editor: LNEC
Keywords: Betão armado; Elementos de fibra; Validação numérica; Pórtico; Ensaio dinâmico
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Blind prediction tests as a benchmark to improve the seismic response of fibre models
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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.
Year: 2014
Author(s): Correia, A.A.; Almeida, J.P.; Pinho, R.; Sousa, R.
Editor: Turkish Earthquake Foundation
Keywords: Reinforced concrete
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Caracterização do comportamento dinâmico de edifícios através de análise modal experimental
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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.
Year: 2014
Number Pages:
16p.
Author(s): Campos Costa, A.; Candeias, P.; Mera Marques, A.
Editor: LNEC
Keywords: Calibração de modelos numéricos; Ensaios de vibração ambiente; Identificação modal
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Comportamento dinâmico de paredes de frontal pombalinas reforçadas
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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.
Year: 2014
Number Pages:
16p.
Author(s): Candeias, P.; Campos Costa, A.; Guerreiro, L.; Gonçalves, A.
Editor: LNEC
Keywords: Reforço; Chapas metálicas; Paredes Pombalinas; Mesa sísmica; Ensaios dinâmicos
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Comportamento sísmico de paredes de alvenaria de fachada
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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.
Year: 2014
Number Pages:
16p.
Author(s): Campos Costa, A.; Vasconcelos, G.; Martins, A.
Editor: LNEC
Keywords: Regulamentação de dimensionamento; Ligadores; Ação sísmica; Fachada de alvenaria
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Books
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Historical earthquake-resistant timber framing in the mediterranean area
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
Year: 2016
Number Pages:
468p.
Author(s): Cruz, H.; Saporiti Machado, J.; Campos Costa, A.; Candeias, P.; Catarino, J. M.
Editor: Springer
Volume:
Vol. 1.
Keywords: Heart 2015 Conference; Historic Masonry; Performance-based Assessment; Structural Health Monitoring; Timber-Framed Construction Systems; Seismic-Resistant Timber Frames; Historical Constructive Analysis; Historical Timber-Framed Walls
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Assessment of the seismic capacity of stone masonry walls with block models
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.
Year: 2011
Number Pages:
221-236pp.
Author(s): Lemos, J. V.; Campos Costa, A.; Bretas, E. M.
: Computational Methods in Earthquake Engineering
Editor: Springer
Volume:
Vol. 21.
Keywords: RTigid blocks; Discrete elements; Seismic assessment; Masonry structures
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Earthquake disaster scenario prediction and loss modelling for urban areas
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
Year: 2007
Number Pages:
180p.
Author(s): Campos Costa, A.; Carvalho, A. M.
Editor: IUSS Press
Keywords: Shaking scenarios
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European manual for in-situ assessment of important existing structures. LessLoss Sub Project 5-In-situ assessment, monitoring and typification of buildings and infrastructure
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.
Year: 2007
Number Pages:
195p.
Author(s): Campos Costa, A.; Candeias, P.; Mendes, L.; Flesch, R.; Pellegrini, R.; Friedl, H.; Hoffmeister, B.; Oppe, M.; Veit-Egerer, R.; Wenzel, H.; Eusebio, M.
Editor: IUSS Press
Keywords: Structures; Earthquake
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Modal analysis from ambient vibration survey of bridges: LNEC experience
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.
Year: 1999
Number Pages:
712-718pp.
Author(s): Rodrigues, J.; Campos Costa, A.
: Proceedings of the 17th International Modal Analysis Conference : February 8 - 11, 1999 / IMAC XVII.
Editor: SEM
Volume:
Vol. 3727.
Keywords: Dynamic properties; Bridge structures
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O Sismo de Northridge, Los Angeles, de 17 Janeiro de 1994. Ensinamentos para Portugal.
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.
Year: 1995
Number Pages:
165p.
Author(s): Oliveira, C.S.; Costa, A.; Campos Costa, A.; Azevedo, J.; Delgado, R.M.
Editor: IST e FEUP
Keywords: Northridge earthquake; Earthquake effects
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Capítulo de Livro
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Improving risk management for geohazards based on Citizens
Within the realm of natural hazards, geohazards are recognised as being particularly complex and often having the potential of triggering disasters. This complexity has led to increased political commitment and interest in engaging multi-stakeholder and citizens in disaster risk management. The AGEO project explored new forms to foster collaboration between civil society and authorities, using the rapidly developing field of citizen science and its innovative tool of citizens
Year: 2025
Number Pages:
111-139pp..
Author(s): Silva, D. S.; Luísa Sousa, M.; Caldeira, L.; Carreto, J.; Coelho, M. J.; Jeremias, T.; Ramos, R.; Roque, A. J.; Bilé Serra, J.
: Citizens
Editor: Springer
Keywords: Geohazards; Citizens' observatories
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Shaping favorable beliefs towards seismic protection through risk communication: A pilot-experience in two Lisbon schools (Portugal).
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
Year: 2019
Number Pages:
445-458pp.
Author(s): Silva, D. S.; Vicente, M.; Pereira, A.; Candeias, P.; Ferreira, M.A.; Oliveira, C.S.; Bernardo, R.; Lopes, M.; Henriques, P.
: Proceedings of the International Conference on Earthquake Engineering and Structural Dynamics
Editor: Springer Link
Volume:
Volume 47.
Keywords: Non-structural; Protective behaviours; Risk communication; Seismic risk
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Characterization of timber masonry walls with dynamic tests
Most of the Lisbon 18th century timber-framed masonry
Year: 2018
Number Pages:
299-309pp.
Author(s): Gonçalves, A.; Candeias, P.; Guerreiro, L.; Ferreira, J.; Campos Costa, A.
: Historical earthquake-resistant timber framing in the mediterranean area
Editor: Springer
Volume:
Vol. 1.
Keywords: Shaking table tests; Timber-masonry walls;
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KnowRISK practical guide for mitigation of seismic risk due to non-structural components
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.
Year: 2018
Number Pages:
309-321pp.
Author(s): Ferreira, M.A.; Oliveira, C.S.; Lopes, M.; Musacchio, G; Candeias, P.; Vicente, M.; Silva, D. S.; O
: Proceedings of the International Conference on Earthquake Engineering and Structural Dynamics
Editor: Springer Link
Volume:
Volume 47.
Keywords: Practical guide; Community resilience; Preparedness; Non-structural elements
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Elastic and inelastic analyses of frames with a force-based higher-order 3D beam element accounting for axial-flexural-sheartorsional interaction
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
Year: 2016
Number Pages:
109-128pp.
Author(s): Correia, A.A.; Almeida, J.P.; Pinho, R.
: Computational Methods in Applied Sciences
Editor: Springer
Volume:
Vol. 3.
Keywords: Inelastic response; Boundary conditions; Flexural-shear-torsional interaction; Higher-order; Force-based; Beam element
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A finite-fault modeling of the 1755 Lisbon earthquake sources
A non
Year: 2009
Number Pages:
433-454.
Author(s): Carvalho, A. M.; Campos Costa, A.; Sousa Oliveira, C.
Editor: L.A. Mendes-Victor et al. (eds)
Keywords: Earthquake scenarios; Finite-fault modeling
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Simulating earthquake scenarios in the european project Lessloss: the case of Lisbon
N/A
Year: 2009
Number Pages:
233-243.
Author(s): Zonno, G.; Carvalho, A. M.; Franceschina, G.; Akinci, A.; Campos Costa, A.; Coelho, E.; Cultrera, G.; Pacor, F.; Pessina, V.; Cocco, M.
Editor: L.A. Mendes-Victor et al. (eds)
Keywords: Earthquake scenarios
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Shaking table testing
This text reflects the first of the four lectures that the author has presented at Udine, Italy, at CISM
Year: 2008
Number Pages:
165-196pp.
Author(s): Bairrão, R.
Editor: Springer Verlag
Keywords: Shaking table testing
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Tese de Doutoramento
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Modelos estocáticos para a caracterização da acção sísmica em Portugal Continental
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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
Year: 2009
Author(s): Carvalho, A. M.
Keywords: Portugal continental; Risco sísmico; Fonte sísmica; Modelos estocásticos; Acção sísmica
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Risco sísmico em Portugal Continental
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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.
Year: 2009
Author(s): Sousa, M. L.
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Avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifícios de alvenaria
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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
Year: 2008
Author(s): Candeias, P.
Keywords: Reforço sísmico; Vulnerabilidade sísmica; Ensaios sísmicos; Edifícios
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Relatório Científico
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LNEC-SPA, signal processing and analysis tools for civil engineers - Version 1.0
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N/A
Year: 2007
Number Pages:
78pp.
Author(s): Mendes, L.; Campos Costa, A.
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Loss estimations for a reference situation
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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
Year: 2007
Author(s): Campos Costa, A.; Luísa Sousa, M.; Carvalho, A. M.
Keywords: Risk mitigation for earthquakes
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Loss estimations for a reference situation - Application to Lisbon Metropolitan Area
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N/A
Year: 2007
Number Pages:
54pp.
Author(s): Campos Costa, A.; Sousa, M. L.; Carvalho, A. M.
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RELATÓRIO DE ACTIVIDADE DO PROJECTO USUET
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N/A
Year: 2007
Number Pages:
60pp.
Author(s): Sousa, M. L.; Afonso, N.
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Enhancing seismic resistance and durability of natural masonry stone- Construction and 1st phase of the experimental program
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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.
Year: 2006
Author(s): Falcão Silva, M. J.; Candeias, P.; Campos Costa, A.; Bairrão, R.
Keywords: Ecoleader; Limestone masonry
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Shaking table tests of a reinforced concrete precast building system.
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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
Year: 2006
Author(s): Mendes, L.; Coelho, E.; Campos Costa, A.
Keywords: Reinforced concrete; Shaking table tests
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Building stock inventory and vulnerability data for Lisbon Metropolitan Area
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The present report addresses the first twelve months of LNEC participation in LESSLOSS
Year: 2005
Author(s): Campos Costa, A.; Luísa Sousa, M.; Coelho, E.
Keywords: Risk mitigation for earthquakes; Vulnerability
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Dinámica de bloques de piedra.
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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.
Year: 2005
Author(s): Peña, F.; Campos Costa, A.; Lemos, J. V.
Keywords: Discrete Element Method (DEM); Dynamics of rigid bodies
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Seismic risk mitigation options and actions to be studied for Lisbon Metropolitan Area
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The project LESSLOSS
Year: 2005
Author(s): Luísa Sousa, M.; Coelho, E.; Campos Costa, A.
Keywords: Seismic risk mitigation; Lisbon Metropolitan Area
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Outro
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Sensibilidade climática, capacidade adaptativa e de vulnerabilidades atuais e futuras da AML
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.
Year: 2019
Author(s): Marques da Silva, F.; Pinto, A.; Machado, P.
Keywords: Energia; Alterações climáticas
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A propósito da forma na engenharia do vento
Análise da forma das edificações nas ações do vento
Year: 2018
Author(s): Marques da Silva, F.
Keywords: Engenharia do vento; Aerodinãmica
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Forma e desenho urbano - efeitos na ventilação
As condicionantes arquitetónicas e de urbanização na ventilação natural
Year: 2018
Author(s): Marques da Silva, F.
Keywords: Engenharia do vento; Ventilação
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Wind and structures
Caracterização do vento. Ações sobre estruturas. Ensaios em túnel de vento
Year: 2017
Author(s): Marques da Silva, F.
Keywords: Wind tunnel; Actions on structures; Wind engineering
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