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Avaliação do risco sísmico e benefícios da sua mitigação. Alfredo Campos Costa Grupo de avaliação de perigosidade e risco sísmico do DE/ NESDE. A resistência sísmica na nova legislação sobre reabilitação urbana
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Avaliação do risco sísmico e benefícios da sua mitigação Alfredo Campos Costa Grupo de avaliação de perigosidade e risco sísmico do DE/ NESDE A resistência sísmica na nova legislação sobre reabilitação urbana Sociedade Portuguesa de Engenharia Sísmcica, IST, Lisboa10 de Janeiro de 2012
Modelos de atenuação empíricos e sismológicos LNECloss - simulador de cenários sísmicos Magnitude e localização epicentral Espectro de resposta no substrato rochoso Espectro de resposta à superfície Condições geotécnicas locais Análise da fragilidade do edificado Inventário de edifícios CENSOS 2001 Inventárioda população CENSOS 2001 Perdas humanas e económicas Reavaliação dos danos e das perdas humanas e económicas Estratégia de mitigação do risco sísmico
Choice of case study area •Metropolitan Area of Lisbon - MAL 96 km 90 km
Choice of mitigation options •MAL • Main causes of losses • Human losses: severe and complete damage in most masonry buildings • Economic losses: damages on RC buildings with the highest exposure in the region (>1960) • Mitigation actions • Upgrading most masonry buildings • Upgrading of RC buildings >1960 mainly those located in soils correspondent of the higher exposure of buildings • Methodology • Develop new capacity and fragility curves; consider a possible range of modification techniques.
Vulnerability and inventory definition •Exposureanalysis - Censos 2001 Economic values - Replacement cost of the MAL residential building stock 134000·106€ (based on officialreplacement cost/m2) Rurais Pombalinos, gaioleiros, placa alvenaria confinada… Estrutura de BA recentes Alvenaria confinada… Pequeno porte com estrutura de BA recentes Estrutura porticada de BA não dúctil
Seismic input definition•Modelling earthquake scenario 475 years RP scenario Tagus River PGA considering soil amplification PGA for bedrock
Loss estimation•Loss estimates for actual region • More risk comes from: • Non ductile RC buildings constructed between 1961-1985 • Masonry buildings constructed between 1961-1985 and before 1960 60%
Improvement of Force capacity Improvement of Ductile capacity Loss Modelling for MAL•Loss estimates for modified city • Modeling strengthening interventions – Selective interventions ( (R. Pinho, 1998) • Capacity curve • Yield capacity (Dy, Ay) • Ultimate capacity Ay = Cs / Dy = AyTe2 / (2)2 Au = Ay Du = gDy • Fragility curve • Drift ratio d
Loss Modelling for MAL•Loss estimates for modified city Building Stock Before Mitigation Building Stock After Mitigation
Conclusões Avaliação do risco sísmico na AML: Perdas variam de 1.3% (95 anos PR) a 38% (5000 anos PR) do custo de reposição do parque habitacional da AML
Conclusões Avaliação do risco sísmico na AML: Benefícios das intervenções de reforço : • Intervindo sobre 60% do valor da exposição obtêm-se benefícios económicos de perto de 36% relativamente à situação inicial • Medidos em termos absolutos (perdas humanas) os benefícios são mais elevados quando as estratégias de mitigação são aplicadas a edifícios de alvenaria (incluindo os edifícios de placa) • Medidos em termos relativos, à situação inicial, as técnicas de intervenção aplicadas a estruturas de BA resultam em benefícios mais elevados.
Conclusões Estratégias de intervenção: • Técnicas de reabilitação baseadas na melhoria da capacidade dúctil tem benefícios superiores relativamente ao aumento da capacidade resistente • As intervenções de mitigação produzem maiores benefícios a sul do Tejo (efeito dos solos)
Perigosidade e risco sísmico Lisboa (Sousa et al., 2010) Perigosidade sísmica Risco sísmico
Contribuição para uma política de mitigação do risco sísmico Necessidade de definir um critério paradefinirprioridades de intervenção de âmbito regional (eg. minimização do custo / benefício) : • Perigosidadesísmica • Efeito dos solos • Tipologiasconstrutivas • Acumulação de risco (exposição)
Obrigado alf@lnec.pt