Dissertação

{pt_PT=Soluções Estruturais e Resistência Sísmica de Pilares Circulares com Encamisamento Metálico. Aplicação a Estruturas de Pontes} {} EVALUATED

{pt=Os sismos são catástrofes que podem provocar significativos danos materiais, económicos e humanos. Pontes e viadutos são obras de arte importantes que se devem manter em funcionamento em segurança após a ocorrência de um sismo, devendo acomodar deformações através da exploração da ductilidade. As zonas mais solicitadas são a extremidade dos pilares onde, não existindo sistemas de isolamento sísmico e dissipador de energia, ocorre a formação de rótulas plásticas. Em determinadas situações, os pilares podem necessitar de intervenções de reabilitação ou reforço de forma a repor ou aumentar a sua resistência à ação sísmica. No presente trabalho apresentam-se as vantagens e inconvenientes da utilização de pilares de secção tubular preenchida com betão (CFST) face à ação sísmica e, através de regulamentação e recomendações existentes, é desenvolvida e implementada uma metodologia para considerar o comportamento não linear da rótula plástica no comportamento sísmico de pilares de pontes. Para uma a secção original e reforçada determinou-se o diagrama de interação M-N e, para um esforço axial constante, determinou-se a relação momento-curvatura. A partir do comprimento de rótula plástica determinou-se a relação momento-rotação para reproduzir o comportamento não linear de uma mola de rotação na base do pilar. Seguidamente, aplicaram-se histórias de acelerações à estrutura, calibrados com base no seu valor máximo de aceleração, determinado a partir de um dado o coeficiente de comportamento. Após a análise, em regime linear e não linear, apresenta-se uma relação entre os resultados obtidos, verificando as exigências de ductilidade e a correta atribuição do coeficiente de comportamento. , en=Earthquakes are catastrophic events that can cause significant material, economical and human damage. Bridges and viaducts are important structures that should keep working after an earthquake by accommodating deformation through ductility exploration. The most demanding elements are the pier ends, where, in the absence of seismic isolation system, energy dissipation occurs through the formation of plastic hinges. In some situations, some piers may need rehabilitation or retrofitting in order to replace or to increase the seismic resistance of the structure. In the present study advantages and inconveniences of concrete-filled steel tubes (CFST) or reinforced CFST (RCFST) subjected to seismic action are presented and, according to existing regulation codes and recommendations for this type of cross-section, a methodology is developed and implemented to take into account the nonlinear behavior of the plastic hinge on the seismic behavior of bridge piers. For the RC and the RCFST section, the M-N interaction curve and the moment-curvature (M-χ) relation, for a certain axial load, were determined, considering concrete cracking effects. To reproduce the nonlinear behavior of the plastic hinge a nonlinear rotational spring was applied to the base of the pier, considering the moment rotation (M-θ) relation determined through the plastic hinge length. Time-History loads were applied to the structure, calibrated with the maximum acceleration value, determined for a certain value of a predefined behavior factor. After the linear and nonlinear analyses, a relation between the results was established to verify the ductility demands of the structure and correct attribution of the behavior factor.}
{pt=CFST, viaduto, rótula plástica, ductilidade, ação sísmica, reforço estrutural, en=CFST, bridge, plastic hinge, ductility, seismic action, retrofitting}

Dezembro 4, 2019, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Francisco Batista Esteves Virtuoso

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado