Avaliação de desempenho sísmico
Os engenheiros precisam conhecer o nível quantificado do comportamento sísmico real ou previsto associado a danos diretos a um edifício individual sujeito a um tremor de solo específico.
Esta avaliação pode ser realizada experimentalmente ou analiticamente.
Avaliações experimentais são testes caros que normalmente são realizados colocando um modelo (em escala) da estrutura em uma mesa vibratória que simula o tremor do solo e observando seu comportamento.[4] Esses tipos de experimentos foram realizados pela primeira vez há mais de um século.[5] Só recentemente se tornou possível realizar testes em escala 1:1 em estruturas completas.
Devido à natureza dispendiosa destes testes, eles tendem a ser utilizados principalmente para compreender o comportamento sísmico de estruturas, validar modelos e verificar métodos de análise. Assim, uma vez devidamente validados, os modelos computacionais e os procedimentos numéricos tendem a suportar a maior parte da carga de avaliação do comportamento sísmico das estruturas.
A análise sísmica estrutural é uma poderosa ferramenta de engenharia sísmica que utiliza modelagem detalhada da estrutura juntamente com métodos de análise estrutural para obter uma melhor compreensão do comportamento sísmico de estruturas de edifícios e estruturas não construídas. A técnica como conceito formal é um desenvolvimento relativamente recente.
Em geral, a análise estrutural sísmica é baseada em métodos de dinâmica estrutural.[6] Durante décadas, o instrumento mais proeminente de análise sísmica tem sido o método do espectro de resposta a terremotos, que também contribuiu para o conceito de código de construção proposto hoje.[7].
No entanto, tais métodos são bons apenas para sistemas elásticos lineares, sendo amplamente incapazes de modelar o comportamento estrutural quando aparecem danos (isto é, não linearidade). A integração passo a passo numérica provou ser um método de análise mais eficaz para sistemas estruturais com vários graus de liberdade e não linearidade significativa sob um processo transitório&action=edit&redlink=1
Basicamente, a análise numérica é realizada para avaliar o comportamento sísmico dos edifícios. As avaliações comportamentais são geralmente realizadas usando análise pushover estática não linear ou análise de histórico de tempo não linear. Em tais análises, é essencial obter uma modelagem não linear precisa de componentes estruturais, como vigas, pilares, ligações viga-pilar, paredes de cisalhamento, etc. Assim, os resultados experimentais desempenham um papel importante na determinação dos parâmetros de modelagem de componentes individuais, especialmente aqueles que estão sujeitos a deformações não lineares significativas. Os componentes individuais são então montados para criar um modelo não linear completo da estrutura. Os modelos assim criados são analisados para avaliar o comportamento dos edifícios.
As capacidades do software de análise estrutural são uma consideração importante no processo acima, pois restringem os possíveis modelos de componentes, os métodos de análise disponíveis e, mais importante, a robustez numérica. Este último torna-se uma consideração importante para estruturas que se aventuram na faixa não linear e se aproximam do colapso global ou local, à medida que a solução numérica se torna cada vez mais instável e, portanto, evasiva. Existem vários programas comerciais de software de análise de elementos finitos, como CSI-SAP2000 e CSI-PERFORM-3D, MTR/SASSI, Scia Engineer-ECtools, ABAQUS") e Ansys, que podem ser usados para avaliar o desempenho sísmico de edifícios. Além disso, existem plataformas de análise de elementos finitos baseadas em pesquisa, como OpenSees"), MASTODON, que é baseado no MOOSE Framework&action=edit&redlink=1 "MOOSE (software) (ainda não escrito)"), RUAUMOKO e o antigo DRAIN-2D/3D, vários dos quais agora são de código aberto.