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https://hdl.handle.net/1822/84718
Título: | Experimental methods for investigating the effects of soil settlements and vibrations in cultural heritage buildings, induced by underground structures |
Outro(s) título(s): | Métodos experimentais para investigar os efeitos de subsidência do solo e vibrações em edifícios de patrimônio arquitetónico, induzidos por estruturas subterrâneas |
Autor(es): | Karanikoloudis, Georgios |
Orientador(es): | Lourenço, Paulo B. Serra, João Bilé |
Palavras-chave: | Unreinforced brick masonry Piers and spandrel specimens Soil settlements Induced ground-borne vibrations Monitoring Fatigue Fiber Reinforced Cementitious Matrix systems Grouting injections Alvenaria de tijolo não armada Provetes de coluna-viga Subsidência do solo Vibrações induzidas no solo Monitoramento Fadiga Sistemas de matriz cimentícia reforçada com fibras Injeções de calda |
Data: | 28-Fev-2023 |
Resumo(s): | Structural assessment for cultural heritage structures, in the proximity of operating underground
railways is twofold, by induced soil movements, from tunneling construction, and by fatigue,
through induced ground-borne vibrations, from railway operations. Both hazards are found
interacting, with effects on durability. Yet, a multi-hazard response assessment remains an open
challenge, since many constitutive material models do not account for cyclic deterioration.
This thesis is focused on field monitoring, experimental testing and analytical applications, with the
aim of obtaining a clear knowledge on the in-plane capacity and damage, in simulated, historic,
brick masonry and lime mortar specimens. First, fatigue tests in diagonal compression in wallets,
replicated different levels of cyclic and static loading. Second, in-plane tests on a differential
displacement uplift were conducted in piers and spandrel masonry specimens and the
effectiveness of repair and strengthening, namely of grouting injections and a Fiber Reinforced
Cementitious Matrix system (FRCM), were assessed.
Considering the fatigue tests in diagonal compression, under medium to high amplitudes of
induced ground-borne vibrations and high static loads, they have resulted in cracking, at relatively
low number of cycles. As for the experimental works on the in-plane behavior in piers and spandrel
specimens, under a vertical uplift, a sequential in-plane failure is identified through flexural and
shear cracking in the spandrel, together with a final, sliding, shear crack in one of the piers, while
the repair and strengthening schemes, both were tested effective, providing sufficient shear
capacity and displacement ductility. O avaliação estrutural do património arquitetónico, nas proximidades das ferrovias subterrâneas em operação, é duplo, seja por subsidência do solo devido à construção de túneis, seja pela fadiga, provocada por vibrações induzidas no solo, por operações ferroviárias. Ambos os perigos estão interagindo, com efeitos na durabilidade. No entanto, uma avaliação da resposta a múltiplos perigos é um desafio em aberto, dado muitos modelos constitutivos de materiais não considerarem a deterioração cíclica. Esta tese foca-se nas campanhas de monitoramento e experimental, e em aplicações analíticas, com o objetivo de obter um conhecimento claro sobre a resistência no plano e dano, em provetes de alvenaria de tijolo e argamassa de cal históricos. A primeira relativa a ensaios de compressão diagonal com fadiga em muretes, com diferentes níveis de carga cíclica e estática. Na segunda campanha, foram realizados ensaios no plano com assentamento diferencial de elevação em provetes representativos de nós coluna-viga de paredes de alvenaria, e foi avaliada a eficácia de reparação e reforço, nomeadamente de injeções de calda e de sistemas de matriz cimentícia reforçada com fibras (FRCM). Considerando os ensaios de compressão diagonal com fadiga, sob amplitudes médias a altas de vibrações induzidas no solo e elevadas cargas estáticas, ocorreu fissuração a um número de ciclos relativamente baixo. Relativamente à campanha experimental sobre o comportamento no plano dos provetes pilar-coluna, sob deslocamento de elevação, observou-se uma sequência de falhas, através de fissuras por flexão e corte nas vigas, em conjunto com uma fissura final, deslizante, devido a corte, num dos pilares, enquanto as soluções de reparação e reforço, ambos provaram ser eficazes, proporcionando resistência ao corte e ductilidade suficientes. |
Tipo: | Tese de doutoramento |
Descrição: | Tese de doutoramento em Engenharia Civil |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/84718 |
Acesso: | Acesso embargado (1 Ano) |
Aparece nas coleções: | ISISE - Teses de Doutoramento |
Ficheiros deste registo:
Ficheiro | Descrição | Tamanho | Formato | |
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Georgios Karanikoloudis.pdf Até 2025-02-28 | Tese de doutoramento | 112,75 MB | Adobe PDF | Ver/Abrir |