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Direct displacement-based design for RC structures
In the early nineties, the Performance-Based Seismic Engineering (PBSE) principles have been introduced in the seismic design of structures. Several authors have identified the limitations of traditional force-based design (FBD) procedures widespread in most of the design codes to accomplish the PBSE requirements. Therefore, various contributions were made towards the development of displacement-based seismic design methodologies, in particularly the one proposed by Priestley, known as "Direct Displacement-Based Design" (DDBD). The purpose of this work is to investigate the DDBD approach in its entirety. In particular, the emphasis is set herein on the definition of the equivalent viscous damping and on the concrete impact of choosing one or another expression. Then, the efficiency of applying DDBD to reinforced concrete (RC) plane frames and dual frame-wall structures is assessed and the consequences of using the linear response spectrum suggested in the Eurocode 8 as input data is investigated.
Year: 2018
Number Pages:
67-88pp.
Author(s): Massena, B.; Degée, H.; Candeias, P.; Bento, R.
: Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas (rpee)
Editor: LNEC
Volume:
Série III, N.º 6.
Keywords: Reinforced concrete buildings; Equivalent viscous damping; Direct displacement-based design
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Influência do número de sheds e da distância horizontal entre eles no desempenho da ventilação natural
A ventilação natural é uma eficiente estratégia para o condicionamento térmico passivo de edificações, e muitas vezes o seu potencial está relacionado às decisões em projeto diferentes do modelo convencional. Um exemplo são os sheds, aberturas na cobertura que funcionam como captadores ou extratores de ar, dependendo de sua localização em relação aos ventos dominantes. O objetivo do artigo é avaliar a influência do número de sheds e da distância entre eles no desempenho da ventilação natural. Os ângulos de incidência dos ventos analisados foram 0º, 45º, 135º e 180º. A metodologia adotada foi simulação por Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD), utilizando o software CFX. Os resultados indicam que o aumento do número de sheds reduz a renovação de ar interna para as situações de extração e captação de ar. Por outro lado, o aumento da distância entre esses dispositivos, incrementa o fluxo de ar interno para os sheds captadores. No entanto, teve-se uma redução na renovação de ar para os sheds extratores de ar. Isso ocorre pela redução da área total das abertiras de saída de ar, que apresenta uma influência na vazão volumétrica do edifício. Nos sheds captadores de ar o incremento ocorre, pois, apesar do aumento da distância ter reduzido o número das aberturas de entrada de ar, torna os sheds mais efetivos para captar o fluxo de ar.
Year: 2018
Number Pages:
161-176pp.
Author(s): Lukiantchuki, M.; Shimomura, A.; Marques da Silva, F.; Caram, R.
: Ambiente Construído
Editor: ANTAC (Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído)
Volume:
vol.18 no.2.
Keywords: Ventilação Natural; CFD
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Seismic vulnerability assessment of a RC pedestrian crossing
The paper addresses the seismic vulnerability assessment of a multispan footbridge, prone to span unseating due to shorter seat lengths. The structure is representative of a series of pedestrian crossings located in the Southern part of Portugal, a region with a relevant seismicity. A probabilistic approach allows considering the variability of the seismic action and uncertainties in the definition of the material properties and/or structural behavior. Based on incremental dynamic analyses and corresponding fragility curves, it is shown that, for code compliance design acceleration, there is a significant probability that the structure will only suffer minor damage.
Year: 2018
Number Pages:
18p.
Author(s): Cismasiu, C.; Santos, F.; Perdigão, R.; Bernardo, V.; Candeias, P.; Carvalho, A. M.; Guerreiro, L.
: Journal of Earthquake Engineering
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Dowel connection; Fragility curves; Incremental dynamic analysis; Operational modal analysis; Seismic vulnerability assessment; Rc footbridges
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Seismic vulnerability assessment of a RC pedestrian crossing
The paper addresses the seismic vulnerability assessment of a multi-span footbridge, prone to span unseating due to shorter seat lengths. The structure is representative of a series of pedestrian crossings located in the Southern part of Portugal, a region with a relevant seismicity. A probabilistic approach allows considering the variability of the seismic action and uncertainties in the definition of the material properties and/or structural behavior. Based on incremental dynamic analyses and corresponding fragility curves, it is shown that, for code compliance design acceleration, there is a significant probability that the structure will only suffer minor damage.
Year: 2018
Number Pages:
18p.
Author(s): Cismasiu, C.; Santos, F.; Bernardo, V.; Candeias, P.; Carvalho, A. M.; Guerreiro, L.; Perdigão, Rui A. Silva
: Journal of Earthquake Engineering
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Dowel connection; Fragility curves; Incremental dynamic analysis; Operational modal analysis; Seismic vulnerability assessment; Rc footbridges
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Shake table blind prediction tests: Contributions for improved fiber-based frame modelling
Distributed plasticity Euler-Bernoulli fiber beams are regularly used byresearchers and practitioners to simulate the nonlinear seismic responseof reinforced concrete framed structures. This study presents a sensitivityanalysis, combining newly proposed and existing goodness-of-fitmeasures, to identify commonly used engineering modeling optionsthat most critically influence the response accuracy. The dynamic behaviorof three distinct structures tested in international blind predictionchallenges is considered. Sensitivity parameters include equivalent viscousdamping, element formulation, strain penetration effects, andmaterial models. The results are critically discussed in light of theoreticalshortcomings of the model assumptions.
Year: 2018
Number Pages:
42p.
Author(s): Sousa, R.; Almeida, J.P.; Correia, A.A.; Pinho, R.
: Journal of Earthquake Engineering
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Material models; Strain penetration; Equivalent viscous damping; Fiber element formulation; Sensitivity analysis; Reinforced concrete frames; Shake table tests; Numerical validation
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Simulation and measurements of wind interference on a solar chimney performance
The solar chimney is a stack-induced ventilation strategy used to improve thermal performance in buildings. Besides operating via a buoyancy-driven airflow, even low velocity winds can affect the chimney functioning in both positive and negative ways. In technical literature, though, few studies have considered the influence of windspeed and direction, as well as discharge coefficients and wind pressure coefficients. This paper investigates the effects of wind interference on a solar chimney performance, through different scenarios of wind speed and direction, over a base case model. Wind tunnel experiments and computer simulations using EnergyPlus were carried out to perform qualitative and quantitative analyses of the airflow, as a function of the combined effect of thermal and wind components. Results showed that the airflow rate and distribution pattern at the outlet openings of the solar chimney are influenced by either the thermal gradients and, mainly, by the outdoor windvelocity and direction. A significant reduction in the volumetric flow rate of the chimney is observed due to wind incidence opposite to the inlet opening, even at low velocities, such as 0.6 m/s.
Year: 2018
Number Pages:
135-145pp.
Author(s): Neves, L.; Marques da Silva, F.
: Journal of wind engineering and industrial aerodynamics
Editor: Elsevier
Volume:
179.
Keywords: Wind tunnel; Buoyancy; Solar chemney
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Caracterização do comportamento sísmico de edifícios de betão armado representativos do edificado português sem dimensionamento sismorresistente
Uma parte significativa do edificado em Portugal não foi dimensionada para resistir a ações sísmicas. Como tal, o recente impulso do sector da reabilitação pode representar uma oportunidade única para promover a redução da vulnerabilidade sísmica dos edifícios existentes. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma metodologia para avaliar a vulnerabilidade sísmica duma classe de edifícios de betão armado que permite estabelecer indicadores simplificados do seu desempenho estrutural expectável. A metodologia proposta baseia-se num estudo numérico detalhado do comportamento sísmico de edifícios de betão armado com características representativas duma parte significativa do edificado deste tipo em Portugal, simulando de forma adequada os principais aspetos da sua resposta estrutural. Os resultados obtidos pela metodologia desenvolvida permitem identificar as principais vulnerabilidades do edificado e quantificar indicadores de desempenho estrutural que permitem avaliar de forma expedita a sua segurança estrutural.
Year: 2017
Number Pages:
105-114pp.
Author(s): Sousa, R.; Costa, A.; Campos Costa, A.; Candeias, P.; Romão, X.
: RPEE
Editor: LNEC
Volume:
Série III, N.º 3.
Keywords: Indicador de desempenho estrutural; Comportamento sísmico; Betão armado; Reabilitação
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Carga aerodinâmica em sombreamentos em cascata
A arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Este facto condiciona o correto dimensionamento dos apoios e, em menor escala, a determinação do próprio material de construção dos dispositivos.As dimensões dos elementos constituintes destes dispositivos dificultam o recurso a ensaios com modelos reduzidos pelo que se recorreu a um modelo seccional do dispositivo à escala real, sujeito ao escoamento proveniente de um túnel de vento de jacto livre. As características específicas deste ensaio, nomeadamente a geometria do perfil de sombreamento e respetivos suportes, gama de forças e a necessidade de minimizar a obstrução adicionada pela instrumentação ao escoamento, ditaram o desenvolvimento de uma solução particular para a medição das forças aerodinâmicas.O ensaio permitiu avaliar as cargas induzidas pelo escoamento para vários ângulos de incidência fazendo variar a inclinação do modelo relativamente ao jacto através de um suporte articulado onde se montou o modelo seccional, permitindo assim caracterizar o desempenho aerodinâmico do perfil na aplicação em estudo.
Year: 2017
Number Pages:
8p.
Author(s): Marques da Silva, F.; Morais, P.; Pereira, I.; Bairrão, R.; Morais, J.
: Mecânica Experimental
Editor: APAET
Volume:
nº 29.
Keywords: Cascatas; Ação do vento
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Shape memory alloy based dampers for earthquake response mitigation
This paper describes the development process and initial tests performed with a new energy dissipation damper based on Shape Memory Alloy (SMA) wires. The aim of this study was to develop a new iteration of this type of devices, and eventually develop a methodology to properly design them for any type of application. The underlying concept of our device is the use of a double counteracting system of pre-strained SMA wire sections as the dissipating component. By using pre-strained wires, this design focuses on maximizing energy dissipation, partially relinquishing the re-centering capabilities of the device.The experimental part was performed on a downscaled prototype based on this design methodology. The goal of this study was to validate the basic mechanical concepts. The device was subjected to a considerable number of load cycling tests, in order to better characterize the SMA wire behavior when used in this arrangement and to improve our understanding of their influence on the device's capabilities.
Year: 2017
Number Pages:
705-712pp.
Author(s): Morais, J.; Gil de Morais, P.; Santos, C.; Campos Costa, A.; Candeias, P.
: Procedia Structural Integrity
Editor: Elsevier
Volume:
Vol. 5.
Keywords: Earthquake Response; Shape Memory Alloy; Vibration Damper
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Application of SASHA to seismic hazard for Portugal mainland.
In the frame of the UPStrat-MAFA
Year: 2016
Number Pages:
1827
Author(s): Carvalho, A. M.; Albarello, D.
: Bulletin of Earthquake Engineering
Editor: Springer
Volume:
Volume 14, Issue 7.
Keywords: Portugal; Macroseismic intensity; Seismic hazard
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Comunicação
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Accounting for soil-structure interaction in the seismic design of RC wall structures on shallow foundations
The research findings made in recent years now mean that the prospect of accounting for soil-foundation-structure interaction within seismic design is becoming a viable reality. By examining the cyclic response of a parameterized set of shallow foundations, simulated using a recently developed macro-element model that accounts for rotational-vertical-horizontal motion interaction and which considers coherently possible uplift behaviour, new degradation curves for the stiffness and damping of shallow foundations are developed. The improvements included in these curves with respect to previous proposals are: i) the uplift mechanism, a non-dissipative nonlinear mechanism, is taken into account and ii) the overturning moment and the corresponding simultaneous horizontal load are applied on the footing so that the effect of shear force on the overall response is investigated.It is found that rotational stiffness degradation is more severe when shear demands are relatively large compared to flexural demands. Moreover, the stiffness degradation becomes more intense as the static factor of safety for centred vertical loads on the foundation reduces, since the response tends to be dominated by hysteretic behaviour in contrast to an increasingly rigid-body rocking response for larger factors of safety. Hysteretic energy dissipation evolution is represented via equivalent viscous damping curves, obtained from quasi-static cyclic analyses.Finally, the new set of stiffness and damping curves are included for use within the direct displacement-based design framework. By using the improved curves, the bearing capacity of the foundation will be automatically respected since each point of the developed curves will correspond to a solution lying inside or on the ultimate load surface of the foundation system. The benefit of this approach is illustrated through the design of 6-, 8- and 12-storey buildings with and without taking into consideration soil-foundation-structure interaction. Nonlinear dynamic analyses are used to gauge the performance of the design solutions, and it is found that, even though the prediction of foundation rotation demands can be further improved, the direct displacement-based design method provides good control of storey drifts and displacements, suggesting that it could be a valuable procedure for performance-based earthquake engineering in the future.
Year: 2017
Number Pages:
12p.
Author(s): Sotiriadis, D.; Sullivan, T. J.; Correia, A.A.
Editor: ACHISINA, IAEE
Keywords: Direct displacement-based design; Shallow foundation; Soil-foundation-structure interaction; RC wall structure
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Ação do vento em estruturas em casca com três apoios
As estruturas em casca de formas livres ultrafinas são caracterizadas por terem capacidade portante decorrente da sua própria forma. Estas estruturas em casca, ao serem construídas em betão de ultra-elevado desempenho, podem ter espessuras extremamente finas que lhes confere uma imagem de esbelteza e beleza bastante apreciada. A complexidade das formas arquitetónicas destas estruturas em casca exige uma descrição mais exacta da ação do vento e da interação com estas estruturas. No presente trabalho analisa-se o comportamento aerodinâmico de cascas finas pré-fabricadas em betão de ultra-elevado desempenho, com forma triangular. O objetivo é avaliar a interação entre a casca e o vento para diferentes ângulos de incidência do vento bem como a influência de fachadas incorporadas no modelo. Para isso, foi realizada uma campanha de ensaios experimentais num túnel de vento do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), caracterizada por um perfil de velocidade do vento uniforme, a 20 m/s, em que se determinam os coeficientes de pressão internos e externos na superfície da casca. Foram ensaiadas três configurações distintas do modelo: i) sem fachadas, ii) com uma fachada e iii) com duas fachadas. Os resultados do ensaio são apresentados sob a forma de curvas isobáricas representativas de valores de coeficientes de pressão resultantes.
Year: 2016
Number Pages:
10p.
Author(s): Teixeira, M.; Gomes, M.; Marques da Silva, F.
Editor: APAET
Keywords: Coeficientes de pressão; Estruturas em casca; Forma livre; Túnel de vento
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Ação do vento em sombreamentos em cascata
A arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Os sombreamentos em cascata, instalados no exterior de fachadas e constituídos por uma série de lamelas paralelas entre si, colocam desafios particulares do ponto de vista da avaliação aerodinâmica que condicionam a carga imposta pelo vento sobre as lamelas e, portanto, o correto dimensionamento dos apoios e da solução a adoptar. O presente trabalho pretende caracterizar experimentalmente o desempenho aerodinâmico das lamelas de um protótipo destes sombreamentos, através de ensaios em túnel de vento com um modelo
Year: 2016
Author(s): Marques da Silva, F.; Gil de Morais, P.; Pereira, I.; Bairrão, R.; Morais, J.
Editor: LNEC
Keywords: Instrumentação; Ensaios em túnel de vento; Sombreamentos em cascata
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Aerodynamic improvement of a compact high speed train
The aerodynamic design of a compact lightweight high-speed train is discussed. It is an isolated automotive vehicle with a capacity for forty passengers. The fore end geometry is very streamlined and the upper curvature radii are exceptionally large to delay flow separations. The particular duck-shape of the fore region of the nose is responsible for large transverse pressure gradients. The research, described in this paper, explores how the nose geometry and the yaw angle influence the pressure distribution and the three dimensional boundary layer on the nose of the train, causing limiting streamlines on the wall to converge along specific locations. A main goal is to understand if these patterns can be related with the onset of separations at yaw. A semi-analytic model for the skewed boundary layer was compared with RANS calculations. RANS simulations failed to reproduce the expected wall profile and seem to overestimate the diffusion in the boundary layer. On the other hand, the semi-analytic model seems to underestimate diffusion and should be refined with a better model for Reynolds stresses effects on the buffer layer.
Year: 2016
Number Pages:
20p.
Author(s): Pereira, I.; André, J.M.C.S.
Editor: Civil-Comp Press
DOI:
10.4203/ccp.110.53
Keywords: Oil-film visualizations; Wind tunnel tests; RANS simulations; Longitudinal vortices; Three-dimensional boundary layer; Compact train; High-speed train; Train aerodynamics
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Análise do comportamento dinâmico de uma plataforma sísmica e de um pórtico em betão armado e a sua evolução com o dano acumulado
Este trabalho tem como objetivos a caracterização e análise do comportamento dinâmico da plataforma sísmica triaxial do LNEC e da evolução das propriedades modais de um pórtico em betão armado com o dano acumulado em sucessivos ensaios sísmicos. Para esse fim foram analisadas as leituras da instrumentação utilizada em ensaios realizados na referida plataforma sísmica e foram desenvolvidos modelos numéricos de elementos finitos da mesa sísmica e do sistema completo mesa-pórtico. A plataforma sísmica foi caracterizada com base em ensaios de identificação dinâmica utilizando sinais de entrada constituídos por acelerações com conteúdo em frequência de banda larga, do tipo
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Correia, A.A.; Marques, J.; Baptista, M.A.
Editor: LREC
Keywords: Betão armado; Pórtico; Plataforma sísmica; Dano; Características dinâmicas
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Caracterização experimental do comportamento de ligadores em paredes de tijolo face à vista à tração e à compressão
O comportamento à compressão e à tração em paredes de alvenaria de fachada foi analisado através de uma campanha experimental. Foi desenvolvido um estudo localizado, precisamente na parte da ligação existente, através de conectores, entre uma parede de tijolo face à vista e uma parede de alvenaria de enchimento, que em situações reais se encontra inserida num pórtico de betão armado estrutural. Amostras de ligações quer da parede de tijolo face à vista, quer da parede de enchimento foram submetidos individualmente a carregamentos monotónicos de tração e cíclicos tração-compressão, simulando de alguma forma os carregamentos para fora do plano da parede de fachada. Este trabalho experimental teve como objetivos: (i) avaliar a influência de diferentes características dos ligadores, nomeadamente espessura, geometria e rigidez; (ii) avaliar um método de aplicação alternativo (ancoragem química) possível de adaptar a soluções de reabilitação e (iii) descrever e catalogar os tipos de rotura e comportamento de todas as soluções. Os resultados experimentais deste estudo demostraram que existem determinados parâmetros que têm mais importância no desempenho da ligação, contribuindo assim para uma melhor compreensão do comportamento das ligações submetidas a diferentes tipos de carga.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Martins, A.; Vasconcelos, G.; Campos Costa, A.
Editor: LREC
Keywords: Comportamento à compressão e tração e modos de rotura; Conetores; Parede de tijolo face à vista
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Carga aerodinâmica em sombreamentos em cascata
A arquitetura recorre, por vezes, a dispositivos de sombreamento de grandes dimensões, com formas e configurações de montagem cuja resposta à ação do vento carece de caracterização. Os sombreamentos em cascata, instalados no exterior de fachadas e constituídos por uma série de lamelas paralelas entre si, colocam desafios particulares do ponto de vista da avaliação aerodinâmica que condicionam a carga imposta pelo vento sobre as lamelas e, portanto, o correto dimensionamento dos apoios e da solução a adoptar. O presente trabalho pretende caracterizar experimentalmente o desempenho aerodinâmico das lamelas de um protótipo destes sombreamentos, através de ensaios em túnel de vento com um modelo
Year: 2016
Number Pages:
16p.
Author(s): Marques da Silva, F.; Morais, P.; Pereira, I.; Bairrão, R.; Morais, J.
Editor: LNEC
Keywords: Instrumentação; Ensaios em túnel de vento; Sombreamentos em cascata
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Comportamento dinâmico de paredes de frontal pombalino reforçadas
O estudo apresentado neste trabalho teve como objetivo caracterizar experimentalmente o comportamento dinâmico de paredes de frontal Pombalina, simples e reforçadas, por meio de ensaios na mesa sísmica triaxial do Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Os ensaios incidiram sobre dois modelos em escala real nos quais se reproduziu o comportamento de paredes de frontal pombalina, simulando dois andares. Os principais objetivos do trabalho foram: avaliar o desempenho sísmico de paredes de frontal pombalina sem reforço; avaliar o desempenho da técnica de reforço com chapas metálicas nos nós da estrutura de madeira; identificar algumas deficiências no comportamento sísmico dos edifícios pombalinos.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Gonçalves, A.; Candeias, P.; Guerreiro, L.; Campos Costa, A.; Ferreira, J.
Editor: LREC
Keywords: Mesa sísmica; Ensaios Dinâmicos; Paredes de frontal; Edifícios Pombalino
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Comportamento sísmico de ligações em passadiços pré-fabricados
Em caso de sismo, a manutenção da livre circulação nas vias de comunicação é fundamental para garantir o acesso dos meios de socorro e de evacuação às regiões afetadas. Um facto geralmente associado a cenários sísmicos é precisamente o da interrupção das vias devido ao descalçamento, e subsequente queda, das passagens superiores. No âmbito do projeto de investigação SUPERB, liderado pela FCT-UNL e financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, foram realizados ensaios na mesa sísmica do LNEC com ligações pré-fabricadas viga-pilar, representativas de estruturas reais em Portugal, onde se procurou caracterizar este tipo de ligações. Neste trabalho sintetizam-se os principais resultados obtidos durante os ensaios referidos e apresenta-se um conjunto de simulações sísmicas não lineares efetuadas com um modelo de Elementos Finitos.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Campos Costa, A.; Candeias, P.; Guerreiro, L.; Cismasiu, C.; Santos, F.; Perdigão, R.; Bernardo, V.; Sampayo, J.
Editor: LREC
Keywords: Análise sísmica não linear; "Efeito de ferrolho"; Ligações pré-fabricadas
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Construção sustentável com blocos de terra compactada: A solução HiLoTec
A construção de edifícios de pequeno porte em países subdesenvolvidos, através de métodos simples e sustentáveis, define a missão do projeto HiLoTec. Foi neste âmbito que foi desenvolvido um sistema construtivo baseado na utilização de blocos de terra compactada (BTC) com estabilização hidráulica e junta seca, sistema esse que o artigo seguinte pretende expor tendo em conta a experiência no Malawi, o país que serviu para o caso de estudo. O projeto consistiu em estudos de desenvolvimento do sistema construtivo sob o ponto de vista arquitetónico e funcional e numa campanha experimental que incluiu ensaios de caracterização do sistema a diferentes níveis: material (solo), blocos, prismas de alvenaria, paredes de alvenaria, assim como um protótipo ensaiado na mesa sísmica no Laboratório Nacional de Engenharia Civil, em Lisboa. O conhecimento adquirido nas diferentes fases do projeto HiLoTec foi utilizado para produzir um manual de autoconstrução de moradias para países em desenvolvimento que queiram aplicar a tecnologia dos blocos de terra compactada para construir edifícios mais sustentáveis e de baixo custo. O manual utiliza meios gráficos e conteúdo de texto minimalista para torná-lo compreensível para a autoconstrução, ilustrando cada passo da construção, desde a seleção do solo para a produção dos blocos, até à construção da cobertura.
Year: 2016
Number Pages:
12p.
Author(s): Ramos, L.; Campos Costa, A.; Rocha, C.
Editor: LNEC
Keywords: Alvenaria; Comportamento sísmico; Estabilização de BTC; Bloco de terra compactada
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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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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
Info
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;
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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
Info
Modelos estocáticos para a caracterização da acção sísmica em Portugal Continental
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
Info
Risco sísmico em Portugal Continental
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.
Info
Avaliação da vulnerabilidade sísmica de edifícios de alvenaria
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
Info
LNEC-SPA, signal processing and analysis tools for civil engineers - Version 1.0
N/A
Year: 2007
Number Pages:
78pp.
Author(s): Mendes, L.; Campos Costa, A.
Info
Loss estimations for a reference situation
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
Info
Loss estimations for a reference situation - Application to Lisbon Metropolitan Area
N/A
Year: 2007
Number Pages:
54pp.
Author(s): Campos Costa, A.; Sousa, M. L.; Carvalho, A. M.
Info
RELATÓRIO DE ACTIVIDADE DO PROJECTO USUET
N/A
Year: 2007
Number Pages:
60pp.
Author(s): Sousa, M. L.; Afonso, N.
Info
Enhancing seismic resistance and durability of natural masonry stone- Construction and 1st phase of the experimental program
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
Info
Shaking table tests of a reinforced concrete precast building system.
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
Info
Building stock inventory and vulnerability data for Lisbon Metropolitan Area
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
Info
Dinámica de bloques de piedra.
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
Info
Seismic risk mitigation options and actions to be studied for Lisbon Metropolitan Area
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
Info
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
Info
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
Info
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
Info
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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