Dissertação

{pt_PT=Simulação de fogo pós-sismo em estruturas metálicas: Aspetos de modelação no OpenSees} {} APPROVED

{pt=Os sismos e os incêndios são fenómenos que podem ter consequências socioeconómicas severas. Eventos sequenciais gerados por um sismo, como é o caso de incêndios pós-sismo, IPS, aumentam a destruição causada anteriormente pelo sismo, nomeadamente, devido ao facto de as estruturas afetadas por sismos se encontrarem mais vulneráveis aos efeitos dos incêndios, do que estruturas não afetadas, causando danos adicionais. A presente dissertação foca-se na avaliação da capacidade resistente de estruturas metálicas em cenários de incêndio pós-sismo. O objetivo principal é estudar a influência do dano estrutural induzido pela ação sísmica, na resposta da estrutura na situação de IPS. As ferramentas de análise abordadas neste trabalho são aplicadas na análise de um caso de estudo, que consiste numa estrutura metálica porticada, a qual é analisada com recurso à plataforma OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation). São desenvolvidas um conjunto de análises considerando diferentes cenários de fogo e sismos, isoladamente, através diversas abordagens de modelação. E nesse sentido, são propostos critérios para avaliar a resistência da estrutura ao fogo, com base no EN1998-3. Por último, são analisadas situações de IPS, considerando um conjunto reduzido de sismos e cenários de incêndio, que permitem testar as ferramentas em estudo e os critérios de colapso propostos. É analisada a resposta da estrutura num cenário de IPS e comparado com o caso de ocorrência de incêndio isoladamente, o que permite analisar a influência do dano devido ao sismo na capacidade resistente da estrutura para fazer face a um incêndio. , en=Events such as earthquakes and fires can cause severe consequences, in terms of life and property losses. Cascading events like post-earthquake fires (PEF) increase the damage caused by the earthquake alone, mainly due to the fact that damaged structures are more vulnerable to the fire effects, than the undamaged ones. Thus, PEF is often responsible for additional damage to buildings. The current work is focused on investigating the influence of the damage induced by a seismic event on the fire resistance of a steel structure. A benchmark case is considered, and by performing several analyses assuming different fire scenarios, earthquakes and nonlinear frame element models, recommendation on the development of such analysis are provided. Results of different frame element models, which are developed in the OpenSees (Open System for Earthquake Engineering Simulation) platform, are compared in order to demonstrate the influence of different modeling choices in what concerns seismic behavior assessment. Existing models and analysis of steel frame structures in fire are explored, which are suitable to the case study example used herein. Criteria to evaluate structural resistance, based on EN1998-3, is proposed and tested in the scope of the case study. Finally, the PEF scenario is analyzed considering a couple of seismic events and two fire scenarios. Comparison is made between the response of damaged and undamaged structure. }
{pt=Sismo, Incêndio, Incêndio Pós-Sismo, Análises Termomecânicas, OpenSees, Estruturas Metálicas, en=Earthquake, Fire, Post-Earthquake Fire, Thermomechanical Analysis, OpenSees, Steel Structures  }

Orientação

ORIENTADOR

Rita Maria Do Pranto Nogueira Leite Pereira Bento

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado

ORIENTADOR

Filipe Luís Alves Ribeiro

Laboratório Nacional de Engenharia Civil

Investigador Doutorado