Seismic vulnerability and strengthening of a modern architecture building

Abstract

In Portugal, at the end of the World War II, a new generation of architects emerged, influenced by the Modern Movement Architecture. In the fifties, it was built a large number of Modern housing buildings in Lisbon, with particular structural characteristics that, in certain conditions, can induce weaknesses in structural behaviour, especially under earthquake loading. For example, the concept of buildings lifted in "pilotis", present in this architectural style, can strongly facilitate the occurrence of soft-storey mechanisms, which makes these structures very vulnerable to earthquake actions. To investigate the vulnerability of this type of construction, one building, representative of the Modern Architecture, in Lisbon, was studied with a non-linear dynamic analysis program, PORANL, which allows the safety evaluation according to recently proposed assessment procedures. Additionally, it was proposed and analyzed a retrofitting solution, to improve the seismic performance, based on a bracing system with a damping device associated.

En Portugal, después de la segunda gran guerra mundial, emergió una nueva generación de arquitectos, influenciados por el movimiento de Arquitectura Moderna. En los años cincuenta fue construido un gran número de edificios inspirados en los principios de la Arquitectura Moderna en Lisboa, con características estructurales particulares, que en ciertas condiciones pueden introducir un comportamiento estructural deficiente, especialmente para acciones sísmicas. Como ejemplo, los edificios apoyados en "pilotis", muy frecuentes en este estilo arquitectónico, presentan mecanismos de comportamiento tipo soft-storey, que hacen estas estructuras muy vulnerables en relación a las acciones sísmicas. Los modelos numéricos disponibles, en conjugación con las normativas y recomendaciones internacionales, viabilizan la evaluación de la seguridad de los edificios existentes. Para evaluar la vulnerabilidad de esta topología estructural fue estudiado un edificio representativo de la Arquitectura Moderna, en Lisboa. El edificio fue estudiado con recurso a un programa de análisis no-lineal dinámica, PORANL, que permitió evaluar la seguridad sísmica para varios niveles de acción, de acuerdo con metodologías y recomendaciones recientes. Finalmente, se propone y analiza una solución de refuerzo estructural, basada en un dispositivo de disipación de energía acoplado a un sistema de contraviento metálico, de forma a mejorar el comportamiento sísmico del edificio estudiado.