Resumo Este trabalho apresenta a utilização e proposição de técnica de identificação e localização de danos, por meio de modelos numéricos, adotando-se o método de localização de danos por meio da Diferença de Curvatura Modal (DCM) como referência para análise de uma estrutura de concreto biapoiada. Em seguida, apresenta-se uma proposta de formulação empírica capaz de localizar danos nesta estrutura. Neste método, denominado Diferença das Somatórias das Acelerações (DSA), calcula-se a diferença das amplitudes de aceleração em estruturas íntegras e com dano, representadas por placas de concreto sobre apoios de borracha nas extremidades. O modelo numérico foi elaborado com auxílio do pacote computacional em Elementos Finitos SAP2000®. Por meio destas técnicas conclui-se que é possível determinar a posição aproximada de um ou mais danos, com algumas restrições, tendo o método proposto (DSA), baseado na alteração da amplitude de aceleração, apresentando bons resultados na localização de um único dano e de múltiplos danos.

Abstract This paper presents the use of numerical model techniques for identification and damage location adopting the Modal Curvature Difference (MCD) method as reference for the analysis of a simply supported concrete structure. Then, an empirical formulation to detect damages in this structure is proposed. In this method, called Acceleration Summation Difference (ASD), the difference of acceleration amplitude between intact and damaged structures are calculated for concrete plates simply supported on rubber bearings. During the analyses, the finite element models were developed using SAP2000® software. The results obtained depicted that it is possible to determine the approximate position of one or more damages in the structure, with some restrictions, and the proposed ASD method presented good correlation to localize the position of single or multiple damages.

Resumo O parâmetro χT, recentemente apresentado na literatura técnica, permite utilizar o período natural de vibração da estrutura para estimar os efeitos globais de segunda ordem em pórticos de concreto armado. Esse parâmetro foi desenvolvido a partir da observação de que os efeitos de segunda ordem e o período natural de vibração dependem essencialmente da matriz de massa e rigidez da estrutura, estando, portanto, relacionados. Neste trabalho são realizadas análises numéricas em nove modelos de geometrias com diferentes padrões de irregularidades em planta e em termos de rigidez, com o intuito de avaliar a aplicabilidade do parâmetro χT em estruturas que possuem geometrias assimétricas e que possam apresentar modo fundamental de vibração do tipo torcional. Além disso, diferentes hipóteses são testadas para utilização desse parâmetro com o propósito de verificar a influência dos diferentes modos de vibração das estruturas na sensibilidade aos efeitos globais de segunda ordem. Os resultados das análises simplificadas foram comparados aos valores de momentos finais obtidos através de analises numéricas não lineares, considerando o efeito P-Δ. Observa-se que o parâmetro χT apresenta-se como um promissor indicativo para estimativa dos efeitos globais de segunda ordem, principalmente quando os seus modos de vibração superiores são levados em consideração na análise.

Abstract The χT parameter, a simplified method recently presented, allows to estimate the global second-order effects on reinforced concrete frames using the natural period of vibration. This parameter was developed based on the fact that both natural period of vibration and global second-order effects depend essentially on the stiffness and mass matrices of the structure, being thus related. In this paper, numerical analyses are conducted on nine models with different patterns of irregularity in terms of geometry in plan and stiffness. The main purpose of these analyses is to evaluate the applicability of the χT parameter in asymmetric structures as well as that can present torsional modes as the fundamental mode of vibration. In addition, different hypotheses are tested in order to verify the influence of the different modes of vibration in the structural sensitivity to global second-order effects. Results of the simplified analyses were compared to the final bending moment values obtained through a nonlinear numerical analysis considering the P-Δ effect. It is observed that the parameter χT is a promising indicator for a simplified estimation of the global second-order effects for concrete frames, especially when higher modes of vibration are taken account in the analysis.

RESUMO O objetivo deste trabalho é analisar a transferência de tensões de compressão entre elementos de concreto pré-moldado através de almofadas de argamassa modificadas com fibras de polipropileno, látex estireno-butadieno e vermiculita termo-expandida. As análises de transferência de tensões foram realizadas intercalando uma almofada entre dois blocos de concreto e submetendo o corpo de prova a ensaios de compressão. Os parâmetros variados foram: rugosidade superficial (saliências na face ligada de diferentes espessuras), resistência à compressão do concreto dos blocos e carregamento monotônico e cíclico. Os principais resultados dos ensaios de ligação foram: a) a presença da almofada aumentou a resistência em 24% para espessuras de saliências de 0,5 mm e cerca de 12% para blocos com faces ligadas lisas; b) a efetividade da almofada aumentou à medida que se reduziu a resistência à compressão do concreto; c) para carregamento cíclico, a almofada de apoio aumentou em 48% a resistência da ligação.

ABSTRACT This research aims to analyze the compressive stress transfer between precast concrete elements using cement mortar pads modified with polypropylene fibers, styrene-butadiene latex and heat-expanded vermiculite. The stress transfer analyses are performed interleaving a cementbearing pad between two concrete blocks, subjecting the entire specimen to different compressive load tests. The parameters analyzed in the tests are: surface roughness (using bosses on the bonded phase of different thicknesses), compressive strength with monotonic and cyclic loadings. The main results obtained in this study are: a) the presence of pad increased the strength in 24% for thicknesses of imperfections of 0.5 mm and approximately 12% for smooth faces blocks; b) gain of effectiveness of the bearing pad when the concrete strength was reduced; c) for cyclic loading, the bearing pad increased in 48% the connections strength.

Neste trabalho são apresentadas curvas de fragilidade para o estudo da reabilitação de uma ponte rodoviária utilizando isoladores sísmicos. O objeto deste estudo é a ponte Chemin des Dalles que fica sobre a Rodovia 55 e está localizada na cidade de Trois-Rivières na província de Quebec, Canadá. Uma série de acelerogramas artificiais de terremotos compatíveis com a região leste do Canada foi utilizada com o intuito de reproduzir as incertezas quanto à natureza dos eventos sísmicos na região. O modelo do sistema de isolação representa isoladores em borracha natural colocados entre as longarinas e as transversinas e sobre os encontros da ponte. A disposição destes elementos desacopla os movimentos da superestrutura e da infraestrutura, aumentando a flexibilidade do sistema reduzindo assim os esforços transmitidos à infraestrutura. Finalmente, as curvas de fragilidade para os modelos da ponte real e reabilitada foram comparadas evidenciando a efetividade do sistema de isolação para diminuir a vulnerabilidade sísmica desta ponte.

This paper presents fragility curves for the evaluation of a highway bridge retrofitted with seismic isolator devices. The object of this study is the Chemin des Dalles bridge over Highway 55 located in Trois-Rivières in Quebec, Canada. A series of synthetic ground motions time histories compatible with eastern Canada are used to capture the uncertainties related to the hazard. The seismic isolator model represents natural rubber bearing placed under the longitudinal girders over the bents and the abutments of the bridge. NRB isolators are placed in these locations to uncouple the movement of the superstructure and the infrastructure, increasing the flexibility of the system and decreasing the forces transmitted to the infrastructure. Finally, a set of fragility curves for the as-built and retrofitted models are compared to evaluate the effectiveness of seismic isolation to decrease the seismic vulnerability of this bridge.