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Incertezas na simulação estocástica de sismos: o caso dos Açores

Publication . Estêvão, João Manuel Carvalho; Carvalho, Alexandra

A simulação estocástica tem sido utilizada, com algum grau de sucesso, para a obtenção de acelerogramas em zonas onde não existem muitos registos instrumentais de sismos intensos ocorridos no passado, e pode ser uma ferramenta importante nesse contexto. Contudo, essas simulações deverão, necessariamente, ser previamente validadas através de registos de sismos ocorridos no passado, dada a grande incerteza associada à definição de cenários sísmicos. É muito difícil prever qualquer um dos processos, complexos, de geração do sismo, de propagação da energia e dos efeitos locais, nomeadamente as características da rotura, designadamente o padrão de deslizamentos e a queda de tensão média no plano da falha, a atenuação das ondas sísmicas ao longo do percurso de propagação e a obtenção da amplificação local das camadas de solo superficial. Neste trabalho, são apresentados os resultados de diversas simulações estocásticas do sismo ocorrido nos Açores em 1998, considerando diferentes localizações da rotura, juntamente com os respetivos parâmetros, variação das características da atenuação e diferentes condições geológicas locais. Os acelerogramas simulados, e correspondentes espectros de resposta, foram comparados com os registos instrumentais do sismo, e com os resultados de leis de atenuação obtidas para a Europa e, em particular, para o arquipélago dos Açores.

2014-11Conference object

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The role of source and site effects on structural failures due to Azores earthquakes

Publication . Estêvão, João Manuel Carvalho; Carvalho, Alexandra

The existing building stock in Azores islands (Portugal) was severely damaged during 1980 and 1998 earthquakes. Structural failure was probably caused by a combination of factors that are not yet well understood. Earthquake source characteristics, site effects and structural vulnerability may be some of those factors. However, it is very difficult to assess the influence of each factor on structural failure, mainly because recorded accelerograms used in nonlinear structural analysis are influenced by both source characteristics and site conditions. The only way to overcome this problem is to control each factor individually which can be done by using simulated accelerograms. In our previous work, stochastic ground motion simulations results were compared with earthquake records. Results seem to indicate that simulated accelerograms can match recorded accelerograms if proper source characteristics and geological site conditions are selected. In this work, simulated accelerograms were used for seismic nonlinear structural analysis. Simulations were carried out considering several 1980 Azores earthquake possible sources and for different geological site conditions. Simulated accelerograms were then used to evaluate the structural nonlinear behaviour of a reinforced concrete structure and of two masonry structures. The results of this work highlight the importance of site conditions and earthquake source characteristics to the determination of the design seismic actions of Azores islands. This work was performed in the scope of “Strong ground motion for Azores – SiGMA” project, financed by the Portuguese Science and Technology Foundation (PTDC/CTE-GIX/121957/2010).

2015Journal article

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O papel dos efeitos locais e das características da fonte na resposta sísmica de estruturas afetadas por sismos nos Açores

Publication . Estêvão, João Manuel Carvalho; Carvalho, Alexandra

Os sismos que ocorreram nos Açores em 1980 e 1998, demonstraram o poder destrutivo destes fenómenos naturais sobre as construções existentes. Neste contexto, é de grande importância a caracterização da ação sísmica sobre os edifícios. Contudo, não é fácil identificar qual a influência individual das características da fonte e das condições geológicas locais nas distribuições de danos nas construções, a partir de acelerogramas registados em eventos sísmicos. Para ultrapassar esta dificuldade, foram usados sismos simulados na análise sísmica de estruturas. Assim, foram gerados diversos acelerogramas, resultantes de diferentes características da fonte, designadamente com diferentes padrões de deslizamento no plano da falha, e queda de tensão média, assim como diferentes perfis estratigráficos de solos de fundação típicos das ilhas dos Açores. Esses acelerogramas foram usados na análise não linear de uma estrutura de betão armado, permitindo entender quais as características da ação que mais influenciam os danos estruturais. Os resultados parecem evidenciar a importância das características dos terrenos de fundação na amplitude das vibrações sísmicas e no conteúdo espectral da ação.

2015Journal article

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