a intervenção do lnec na - iniciativa riscos luísa sousa a intervenção do lnec na mitigaçãodo...

Maria Luísa Sousa

A intervenção do LNEC na mitigação do risco sísmico

Riscos Naturais – Iniciativa Riscos

Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 20 de Setembro de 2012

�Introdução

�Mitigação do risco sísmico

�Atividades do Núcleo de Engenharia Sísmica e Dinâmica de Estruturas (NESDE)

�Análise probabilística da perigosidade sísmica

�Análise do risco sísmicoe simulação de perdas

Organização

Introdução

Photo Robert E. Wallace [USGS]

Perigosidade, H

Photo Jorge Rodrigues [1998]

Vulnerabilidade, V

H, V

Risco Sísmico, R


Hazard, H

H, V


Vulnerability, V

Seismic Risk, R

Risco Sísmico, R


Perigosidade, H


Vulnerabilidade, V

, EH= f( , VR )

França et al. [2003]

Exposição, E

Mitigação do risco sísmico

Estratégiasde gestão

Mitigação Transferência Retenção

Perigosidade Vulnerabilidade Exposição

Evitarplan. + ord.territ.

demolição

Diversificar

Redundância ou duplicação

Estrutural

Não estrutural

Estratégias de gestão do risco

REEH V RV RV

Mitigação do risco

H V E R

Mitigação do risco





demolição

Diversificar


Estrutural

Não estrutural


� Construções novas

� Construções existentes

• Novas técnicas de reparação e reforço

• Incentivos à reparação e reforço

• Evitar que a reparação e o reforço sejam deficientemente projetados e executados

• Aplicação do regulamento - mecanismos de controlo do processo construtivo e da qualidade sísmica

• Novos materiais e componentes para isolamento sísmico e dissipação de energia

Redução da vulnerabilidade

� Medidas estruturais





demolição

Diversificar


Estrutural

Não estrutural


Melhorar a resiliência de indivíduos e organizações face ao risco sísmico

Redução da vulnerabilidade

� Medidas não estruturais

Recuperação

Prevenção Planeamento

Resposta




Evitar•plan. + ord.territ.

• demolição

Diversificar


Estrutural

Não estrutural


Atividades do Núcleo de Engenharia Sísmica e

Dinâmica de Estruturas, NESDE

Atividades do NESDE

� Capacidade máxima de ensaio 40 ton

� Área 4.6 m × 5.6m (+ 2m)

� Três eixos independentes ortogonais

� Gama de frequências 0,1Hz até 40Hz

> Estudos experimentais nas mesas sísmicas

Ensaios experimentais na mesa sísmica

> 1º modo – 4,0 Hz

Atividades do NESDE

> Estudos experimentais na mesa sísmica

> Avaliação sísmica de estruturas e estudo de técnicas de proteção sísmica e reabilitação

Mendes & Campos Costa, 2008

> 1º modo – 1,7 Hz

Mendes & Campos Costa

Atividades do NESDE



> Apoio ao desenvolvimento da regulamentação sismo-resistente + recomendações específicas



> Apoio ao desenvolvimento da regulamentação sismo-resistente + recomendações específicas

> Caraterização da ação sísmica, perigosidade e risco sísmico

Atividades do NESDE

1

10

100

1000

1 10 100 1000 10000Período de retorno [ano]

PG

A [c

m/s

2]

Ajuste dist.Lognormal

475 anos afastado(Sé)

475 anos próximo(Sta Mª dos Olivais)

1

10

100

1000


PG

A [c

m/s

2]




Ajuste Lognormal

∆ Sismicidade Próxima

o Sismicidade Afastada

Análise probabilística da perigosidade sísmica,

PSHA

Carvalho, 2007

PSHA

Ocorrência Sísmica

Atenuação

Catálogo sísmico (IM, 2008)

Perigosidade Sísmica, H

1

10

100

1000


PG

A [c

m/s

2]




90

220

LISBOA

Ajuste Lognormal

∆ Sismicidade Próxima

o Sismicidade Afastada

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5Período [s]

Ace

lera

ção

espe

ctra

l [cm

/s2 ]

AN - EC8 zona 1.3

AN - EC8 zona 2.3

475 anos de período de retorno

Perigosidade Sísmica, H

Zonamento sísmico NP EN 1998-1: 2010

IPQ, 2010

Ação sísmica

Tipo 1

Zona Sísmica

agR (m/s2)

1.1 2.5

1.2 2.0

1.3 1.5

1.4 1.0

1.5 0.6

1.6 0.35

Açãosísmica

Tipo 2

Zona Sísmica

agR (m/s2)

2.1 2.5

2.2 2.0

2.3 1.7

2.4 1.1

2.5 0.8

475 anos de período de retorno

Zonassísmicas

Zonassísmicas

Zonassísmicas

Análise do risco sísmico e simulação de perdas

Um Simulador de cenários sísmicos

é uma ferramenta computacional, quepretende promover uma perceção abrangente

das perdas potenciais em consequência de sismos fomentando a prevenção e a mitigação

das consequências nefastas desses desastres.

[FEMA & NIBS, 1999]

Recuperação

Prevenção Planeamento

Resposta

Aplicações do simulador

Planeamento da emergência e análise de cenários plausíveis

Gestão da emergência providenciando uma primeira

estimativa das perdas, conhecido M e R

Estudos de risco sísmico:

• redução da vulnerabilidade sísmica /exposição

• apoio a estratégias de redução do risco

CenárioSísmico

Ação sísmica à superfície

Perdas Econ ómicas

Perdas Humanas

Ação sísmica substrato rochoso

Danos noEdificado

Simulador de cenários sísmicos

CenárioSísmico

Ação sísmica à superfície

Perdas Econ ómicas

Perdas Humanas

Ação sísmica substrato rochoso

Danos noEdificado


Danos noEdificado

Pombalinos

Parquehabitacional

Edifícios antigos dealvenaria e construção

tradicional

Edifícios posteriores

ao BA

Construção tradicional

(rural)

Edifícios antigos dealvenaria (urbanos)

Alvenaria com elementos de BA BA

Anteriores 1755

Gaioleiros

De «placa»

Pequeno porteAlv. confinada

Anteriorregulamentos

Posterior RSA

Posterior RSCCSanterior RSA

Classificação e caracterizaçãoda vulnerabilidade sísmica do PH

Parquehabitacional

Edifícios antigos dealvenaria e construção

tradicional

Edifícios posteriores

ao BA

Edifícios antigos dealvenaria (urbanos)

Alvenaria com elementos de BA BA

Classificação e caracterizaçãoda vulnerabilidade sísmica do PH

Vulnerabilidade sísmica

�Elementos resistentes

�Configuração dos seus sistemas estruturais

�Disposições de dimensionamento

�Qualidade da construção

�Estado de conservação

�Época de construção

�Localização da construção

38

Lisboa: ≈ 8000 edif. em mau ou muito mau estado de conservação

Censos 2001 eCensos 1991

Tiedemann, 1992

DiPasquale &Orsini, 1997

Zuccaro & Pappa, 2002

Giovinazzi &Lagomarsino, 2003

Modelos estatísticosModelos estatísticosModelos estatísticosModelos estatísticosde danosde danosde danosde danos

Modelo mecanicistaModelo mecanicistaModelo mecanicistaModelo mecanicistade danosde danosde danosde danos

FEMA & NIBS, 1999

Perdas económicas FEMA & NIBS, 1999

MortosMortosMortosMortosTiedemann, 1992

Mortos e feridosMortos e feridosMortos e feridosMortos e feridosSpence, 2002

Mortos e feridosMortos e feridosMortos e feridosMortos e feridosFEMA & NIBS, 1999

Danos no edificadoDanos no edificadoDanos no edificadoDanos no edificado Perdas humanasPerdas humanasPerdas humanasPerdas humanas

Intensidades Macrossísmicas

avaliadas à superfície

Danos no edificado

Parâmetros económicos

Acção sísmica espectral à

superfície e PGDs, PGVs, PGAs

Perdaseconómicas

Perdashumanas

Perdas económicasPerdas económicasPerdas económicasPerdas económicas

IntensidadesMacrossísmicas

observadas ou avaliadas em

rocha

Acção sísmica espectral no

substrato rochoso

PGDb,PGVb,PGAb

Perdas económicas SSN, 1998

IM / freguesia e magnitude

e epicentro

Isossistas e magnitude

e epicentro

Digitalização e processamento

geográfico

IM↓

ER

AtenuaçãoIM

Atenuaçãoespectral

IM↓

ER

Magnitude e

epicentro

S

IM↑

ER

Avaliação acção

sísmica à superfície

IM↑

ER

Avaliação acção

sísmica à superfície

S

Informação geotécnica

NEfeito de solo?

Efeito de solo?

N

Acção sísmica substracto rochoso

Acção sísmica superfícieAcção sísmica superfícieAcção sísmica superfícieAcção sísmica superfície


IMM máxima

X

27 779 (0,28%) mortos

6,1% área

perdida

26 253 edifícios

colapsados

0,88% edifícios

colapsados

Simulador de cenários sísmicos - SIG

PEERS – AML + LESSLOSS

25 - 2820 - 2515 - 2010 - 155 - 104 - 53 - 42 - 31 - 20 - 10

Damage [%]

N

10 0 10 Kilometers

Edifícios severamente danificados – cenário 475 anos de período de retorno

Simulação da mitigaçãoSituação de referência

Dano Severo [%]

N

10 0 10 KiloKm

#Dano total0 - 5050 - 7575 - 100100 - 200200 - 300300 - 400400 - 500500 - 10001000 - 1500

10 0 10 Kilo

Dano total [%]

N

Km

0 - 55 - 1010 - 1515 - 2020 - 2525 - 3030 - 3535 - 40

Vulnerabilidade sísmica do parque habitacional

Acção sísmica EC8 – zona 1.2

Sousa et al., 2009

N

10 0 10 KiloKm

#Dano totalÁgua0 - 2020 - 4040 - 6060 - 100100 - 200200 - 300300 - 400400 - 500500 - 577

Dano Total [#]

Ausência de dano 55 309

Dano Ligeiro 39 686

Dano Moderado 26 979

Dano Severo 23 591

Dano Total 14 978

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

Tipologias

Núm

ero

de e

difíc

ios

1 2 3 4 5 a 7 8 a 15 + de 15Nº pisos

ATAPS+Outros

Alvenaria≤ ≤ ≤ ≤ 1960

Alvenaria1961-85

Alvenaria1986-01

BA ≤ ≤ ≤ ≤ 1960

BA1961-85

BA1986-01

Avaliação de danos � Cenário de 1755 no Algarve

1 piso = 56%

Dano Total

Sousa et al., 2009

Perdas esperadas anuais

[0,8- 1,0]1,0 - 2,02,0 - 3,03,0 - 4,04,0 - 5,05,0 - 6,0]6,0 - 8,5]

AEL / PIB 2008 [‰]

AELR [‰]

[0 - 0,01]0,01 - 0,020,02 - 0,050,05 - 0,100,10 - 0,150,15 - 0,20]0,20 - 0,33]

AHL [#]

[0 - 0,001]0,001 - 0,0020,002 - 0,0050,005 - 0,010,01 - 0,020,02 - 0,05]0,05 - 0,07]

AHLR [‰]

[0,38- 1,0]1,0 - 2,02,0 - 3,03,0 - 4,04,0 - 5,05,0 - 6,0]6,0 - 7,1]

AELC[€ per capita]

[0 - 0,001]0,001 - 0,0020,002 - 0,0050,005 - 0,010,01 - 0,0120,012 - 0,015]0,015 - 0,024]

1 0 1 KilometersKm

N

�Lisboa

http://15wcee.com/

> 3600 artigos

> 7700 autores

> 3000 delegados

> 80 países

16 sessões simultâneas

1250 apresentações orais

1500 posters

900 e-posters

Fim

Obrigada

[email protected]

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