Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/17173
Title: Seismic vulnerability assessment of existing concrete highway Iranian bridges
Other Titles: Avaliação da vulnerabilidade sísmica de pontes rodoviárias existentes de betão armado no Irão
Author: Mosleh, Araliya
Advisor: Varum, Humberto
Jara, José
Razzaghi, Mehran
Keywords: Engenharia civi
lPontes - Avaliação de estruturas
Construções em betão - Pontes - Irão
Resistência sísmica
Defense Date: 2016
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: Sismos recentes mostram que as pontes são uma das infraestruturas mais vulneráveis dos sistemas de transporte rodoviário, e comprovam a necessidade de avaliação da vulnerabilidade deste tipo de estruturas, especialmente as projetadas segundo a filosofia patente nos códigos antigos. A avaliação da vulnerabilidade sísmica das pontes rodoviárias localizadas em áreas de elevada perigosidade sísmica e a estimativa do seu desempenho sísmico representam tarefas importantes para a segurança dos sistemas de transporte. Neste contexto, esta investigação tem como objetivo estudar a vulnerabilidade sísmica das pontes de betão armado existentes no Irão. O trabalho foca-se principalmente nas seguintes tarefas: desenvolvimento de análises estatísticas, classificação das pontes mais comuns no Irão, seleção da ação sísmica representativa, definição de estados de dano, estudo dos efeitos das práticas de construção e, finalmente, análise de curvas de fragilidade para avaliar a vulnerabilidade sísmica de pontes tipo representativas das obras existentes no Irão. O primeiro capítulo resume trabalhos no domínio da caracterização da sismicidade na área geográfica em estudo, em função das diferentes placas tectónicas e da distribuição das zonas de rotura prováveis, com base em informação recolhida em sismos passados e uma revisão geral dos estudos anteriores e a pesquisa bibliográfica, nomeadamente em termos de curvas de fragilidade para as pontes com base em diferentes abordagens. O Capítulo 2 descreve os tipos de ponte mais comuns existentes no Irão e classifica-as de acordo com as suas características estruturais primárias. Capítulo 3 explicar os modelos analíticos não lineares 3-D das estruturas de pontes amostra usando modelos analíticos detalhados para os seus componentes. O Capítulo 4 é dedicado à seleção de um conjunto de registos sísmicos reais que sejam representativos das diferentes fontes sísmicas. O Capítulo 5 é dedicado à definição de estados limite de dano. Neste capítulo, foi realizada uma revisão das propostas para a avaliação dos estados limite de dano disponíveis na literatura. Para isso, diferentes tipos de incertezas associadas a parâmetros que influenciam o comportamento das pontes foram consideradas, nomeadamente em termos de seção e altura dos pilares, presença da emenda da armadura longitudinal e vão. Além disso, a influência das propriedades dos materiais com base na resistência à compressão do betão e da resistência do aço são analisadas e os resultados são tratados em termos de curvas de fragilidade para cada classe de pontes considerada. O Capítulo 6 apresenta os principais resultados da análise sísmica tridimensional realizada sobre vários casos de estudo. Capítulos 7 indicam o estudo da resposta estocástica de pontes de betão considerando a incerteza na rigidez de rolamento e de encosto. Finalmente, no capítulo 8, as principais conclusões são tiradas a partir do trabalho desenvolvido no âmbito do presente estudo.
Past earthquakes occurred in seismically active areas around the world show that bridges are one of the most vulnerable components of the highway transportation systems, and evidence the need to study the vulnerability of bridges, especially the ones designed with the old codes. Thus, the seismic vulnerability assessment of the highway bridges located in high seismic hazard areas and the assessment of the bridges’ performance under seismic demands play an important role for the safety of transportation systems. In this context, this research aimed to study the seismic vulnerability of existing old concrete bridges in Iran. The research work was mainly focused on the following tasks: identification of the most common bridges in Iran, ground motion selection, damage state definition, real construction practices and finally the analysis of fragility curves to assess the seismic vulnerability of common bridges in Iran. The first chapter presents the study of seismicity in a geographical area of interest for this study, covered by different tectonic plates and distribution of probable rupture zones of past earthquakes and the general overview of previous studies and a literature survey developed to generate the bridge fragility curves based on different approaches. Chapter 2 describes the most common existing ordinary highway bridges and classifies them according to their primary structural characteristics. Chapter 3 explains the 3-D nonlinear analytical models of the sample bridge structures using detailed analytical models for its components. Chapter 4 is devoted to the procedure followed in the selection of earthquake ground motion records that are representative of the different seismic sources, based on ground motion intensity. Chapter 5 addresses aspects related with the definition of damage limit states. In this chapter, a review of the damage states definitions and strategies available in the literature is also made. For this, different types of bridges uncertainties, in terms of column height, superstructure type, lap splice and span length are investigated for the selected case studies. Also, the influence of material properties, namely the compressive strength of concrete and the yield strength of steel is described. In Chapter 6 the results are generated in terms of fragility curves for each bridges class. Chapter 7 indicates the study of the stochastic response of concrete bridges considering the uncertainty in the bearing and abutment stiffness. Finally in chapter 8, the main conclusions are drawn from the work developed within the present study.
Description: Doutoramento em Engenharia Civil
URI: http://hdl.handle.net/10773/17173
Appears in Collections:UA - Teses de doutoramento
DECivil - Teses de doutoramento

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