Maria Cascão Ferreira de Almeida
Resumo
A presente dissertação apresenta uma metodologia para a elaboração de análises sísmicas de obras de engenharia situadas na Região Sudeste do Brasil. Inicialmente são selecionadas relações para a definição dos níveis de atividade sísmica (períodos de recorrência para diferentes magnitudes) e dos níveis de aceleração horizontal máxima em função das distâncias epicentrais e da magnitude (lei de atenuação). Através de uma análise probabilística do risco sísmico são apresentadas curvas para a determinação dos níveis de acelerações horizontais em função das probabilidades aceitáveis de que estas sejam excedidas e do tempo de exposição. São então definidos os espectros de projeto e gerados acelerogramas artificiais compatíveis com espectros representativos de regiões intraplacas, levando em consideração a magnitude e a distância epicentral do evento. Uma aplicação é feita visando a verificação das condições de segurança a solicitações sísmicas de oleodutos submarinos da indústria petrolífera. Selecionou-se para tal um trecho de 2500 m de oleoduto associado ao Campo de Marlim, na Bacia de Campos, simulando-se a ação de um terremoto de magnitude mb=6,1 ocorrendo a uma distância de 80 km do oleoduto. A partir da definição dos parâmetros geotécnicos estáticos e dinâmicos necessários para a modelagem do solo são efetuadas análises de resposta locais a fim de obter o movimento do solo na superfície. Os resultados dessas análises são então utilizados no método analítico proposto na ASCE para a avaliação do efeito da propagação de ondas sísmicas em dutos. Avalia-se finalmente a deformação axial e a curvatura dos dutos submarinos na região do Campo de Marlim.
Abstract
The purpose of the present thesis is to present a methodology to perform seismic analysis of civil engineering works located in Southeast Brazil. Initially definitions are made regarding the levels of seismic activity (recurrence periods for different magnitudes) and the levels of maximum ground horizontal accelerations in rock as a function of epicentral distances and magnitudes (attenuation laws). A probabilistic analysis of the seismic risk leads to the proposal of curves relating horizontal ground accelerations with probability levels. Design spectra are then defined and artificial accelerograms are generated. These are representative of the intraplate region and take into account both the magnitude and the epicentral distance of the earthquake. An application is then made to offshore pipelines with the purpose to verify the safety conditions of a particular configuration of this type of structures against seismic wave propagation effects. The 2,5 km long pipeline located in Marlim field at Campos basin is chosen and an earthquake of magnitude mb = 6,1 taking place at a 80 km distance from the pipeline is simulated. A local response analysis is carried out with suitable geotechnical parameters based on field and laboratory tests. The method proposed in ASCE is then used to assess the pipe axial strain and curvatures associated with the simulated earthquake. Results are analysed and conclusions are made.
