Publicação
Experimental evaluation of the static and dynamic out-of-plane response of block-type masonry structures
| Resumo: | A alvenaria é uma das técnicas de construção mais antigas, amplamente adotada em todo o mundo devido à sua simplicidade, à disponibilidade da matéria-prima e ao desempenho estrutural adequado para cargas verticais. No entanto, as estruturas de alvenaria são particularmente vulneráveis às ações sísmicas, especialmente a forças para fora do plano, que podem comprometer significativamente a sua estabilidade. Para as ações para fora do plano, as estruturas de alvenaria exibem comportamentos dinâmicos complexos, que continuam a ser uma área de investigação em curso. A comunidade científica tem efetuado esforços significativos para desenvolver modelos fiáveis para prever a resposta dinâmica para fora do plano das estruturas de alvenaria. No entanto, o desenvolvimento destas ferramentas de previsão requer uma base de dados experimentais fiáveis que permita a sua calibração e validação, o que continua a ser uma limitação da literatura existente. Esta tese tem por objetivo dar resposta à limitação referida anteriormente, fornecendo um conjunto de dados experimentais para três mecanismos de colapso para fora do plano mais recorrentes e críticos. Esta investigação inclui várias tipologias estruturais, que foram, inicialmente, avaliadas através de abordagens quase-estáticas simplificadas e, posteriormente, através de ensaios dinâmicos. A investigação foca-se em estruturas de alvenaria de blocos com junta seca, que representam uma parcela significativa dos edifícios de alvenaria existentes com junta seca e com junta argamassada de fraca qualidade. Inicialmente, efetuaram-se ensaios de caracterização material das unidades de alvenaria e das interfaces de junta seca. Seguidamente, avaliou-se a interação entre o comportamento no plano e para fora do plano de cunhais, através de ensaios em mesa inclinada. Posteriormente, estudou-se o mecanismo de colapso de fachadas para fora do plano, com recurso a blocos singulares rígidos. Este trabalho aborda aspetos-chave sobre a resposta em vibração livre, com foco no comportamento dinâmico dos blocos e na dissipação de energia, e em vibração forçada, o que permitiu identificar os estados limite de desempenho. Por último, esta tese apresenta o estudo de paredes constituídas por múltiplos blocos rígidos sujeitas a vibrações livres e forçadas. Este estudo permitiu obter conclusões relevantes sobre a resposta dinâmica de paredes de alvenaria, a altura da rótula intermédia, os fenómenos de dissipação de energia e os estados limite de desempenho. |
|---|---|
| Autores principais: | Colombo, Carla |
| Assunto: | Dissipação de energia Ensaio de mesa inclinada Ensaio de mesa sísmica Junta seca Vibração para fora do plano Dry-joint Energy dissipation Rocking Shaking table testing Tilting table testing Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A alvenaria é uma das técnicas de construção mais antigas, amplamente adotada em todo o mundo devido à sua simplicidade, à disponibilidade da matéria-prima e ao desempenho estrutural adequado para cargas verticais. No entanto, as estruturas de alvenaria são particularmente vulneráveis às ações sísmicas, especialmente a forças para fora do plano, que podem comprometer significativamente a sua estabilidade. Para as ações para fora do plano, as estruturas de alvenaria exibem comportamentos dinâmicos complexos, que continuam a ser uma área de investigação em curso. A comunidade científica tem efetuado esforços significativos para desenvolver modelos fiáveis para prever a resposta dinâmica para fora do plano das estruturas de alvenaria. No entanto, o desenvolvimento destas ferramentas de previsão requer uma base de dados experimentais fiáveis que permita a sua calibração e validação, o que continua a ser uma limitação da literatura existente. Esta tese tem por objetivo dar resposta à limitação referida anteriormente, fornecendo um conjunto de dados experimentais para três mecanismos de colapso para fora do plano mais recorrentes e críticos. Esta investigação inclui várias tipologias estruturais, que foram, inicialmente, avaliadas através de abordagens quase-estáticas simplificadas e, posteriormente, através de ensaios dinâmicos. A investigação foca-se em estruturas de alvenaria de blocos com junta seca, que representam uma parcela significativa dos edifícios de alvenaria existentes com junta seca e com junta argamassada de fraca qualidade. Inicialmente, efetuaram-se ensaios de caracterização material das unidades de alvenaria e das interfaces de junta seca. Seguidamente, avaliou-se a interação entre o comportamento no plano e para fora do plano de cunhais, através de ensaios em mesa inclinada. Posteriormente, estudou-se o mecanismo de colapso de fachadas para fora do plano, com recurso a blocos singulares rígidos. Este trabalho aborda aspetos-chave sobre a resposta em vibração livre, com foco no comportamento dinâmico dos blocos e na dissipação de energia, e em vibração forçada, o que permitiu identificar os estados limite de desempenho. Por último, esta tese apresenta o estudo de paredes constituídas por múltiplos blocos rígidos sujeitas a vibrações livres e forçadas. Este estudo permitiu obter conclusões relevantes sobre a resposta dinâmica de paredes de alvenaria, a altura da rótula intermédia, os fenómenos de dissipação de energia e os estados limite de desempenho. |
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