Engenharia sísmica

Nossos conhecimentos e experiência amplos em engenharia geotécnica sísmica, aliados aos nossos serviços de modelagem numérica avançada, permitem-nos enfrentar desafios complexos em áreas sismicamente ativas.

Da avaliação de perigos sísmicos específicos do local à avaliação das demandas induzidas sismicamente nas estruturas, oferecemos o espectro inteiro de serviços sísmicos.

Enfatizamos o projeto baseado em desempenho para eliminar conservadorismo desnecessário, ajudar a otimizar o projeto, oferecer soluções de ótimo custo-benefício e permitir que os nossos clientes gerenciem melhor o risco sísmico. Para isso, estamos constantemente na vanguarda da engenharia geotécnica sísmica, incorporando o que há de mais moderno nesse campo.

Sendo líder global em engenharia geotécnica sísmica, damos suporte aos nossos clientes em todo o mundo. Nossa vasta experiência inclui projetos complexos e desafiadores para os setores de infraestrutura, petróleo e gás, energia renovável, nuclear e construção vertical. Entre os serviços estão:

  • Caracterização de fonte sísmica e
  • Modelagem
  • Estudos de análise probabilística de risco sísmico (PSHA) específicos do local
  • Desenvolvimento de movimentos de terra de projetos
  • Análise e avaliação de resposta de efeitos do local
  • Avaliações de perigo de liquefação
  • Demandas induzidas por liquefação
  • Avaliações da estabilidade sísmica de encostas
  • Avaliações do perigo de ruptura de falhas diretas
  • Avaliações de interação solo-estrutura (SSI)
  • Projeto de melhoria do solo para readequação sísmica

Análises de perigo sísmico

Desenvolvimento de modelo sismotectônico

Integramos dados geológicos, sismológicos e geodésicos disponíveis para desenvolver um modelo sismotectônico para uso em uma PSHA específica do local. Esse modelo inclui caracterização do local e da geometria de fontes sísmicas, estilo de falhas, distribuições da magnitude do terremoto e parâmetros de recorrência de terremotos. Desenvolvemos uma abordagem para implementar o modelo-fonte UCERF3 para aplicações específicas do local.

Análises probabilísticas de risco sísmico (PSHA)

Podemos conduzir uma PSHA com uma variedade de softwares diferentes (por exemplo, EZ-FRISK, FRISK88, HAZ). As equações de predição de movimento do solo são selecionadas com base no cenário sismotectônico do local. É realizada a desagregação de risco sísmico para avaliar os cenários de controle em termos de magnitude do terremoto, distância entre fonte e local, e épsilon. Se necessário, efeitos de diretividade e lançamento são incorporados na análise. Atualizamos sistematicamente nosso software para incorporar os avanços mais recentes neste campo e estamos na vanguarda do que há de mais moderno.

Seleção e modificação de históricos de tempo

Nossos engenheiros desenvolvem históricos de tempo de movimento de solo do projeto compatíveis com um espectro de resposta de aceleração alvo usando métodos de combinação ou escala espectrais. A seleção do movimento do solo é baseada na magnitude do terremoto e na distância entre local e fonte, nas condições do local, nas medições de intensidade do pico, no conteúdo frequente, nos efeitos de diretividade e na duração. Se necessário, deslocamento estático de falhas ou efeitos de lançamento podem ser incorporados. Se a combinação espectral for realizada, teremos mais cuidado em preservar as características não estacionárias dos movimentos solo.

Movimentos de solo do projeto

Fornecemos recomendações para níveis sísmicos do projeto para qualquer instalação de engenharia. Isso inclui prédios em que o projeto é regido por códigos de construção locais; instalações críticas (por exemplo, usinas nucleares e barragens) regidas por requisitos específicos; e instalações onde o proprietário deseja atingir níveis de projeto que atendam a determinado critério de desempenho.

Caracterização de área integrada usando GIS

Nossos recursos de GIS incluem caracterização de área em 3D e desenvolvimento de modelos 3D de condições subsuperficiais, planos de parâmetros para desenvolver parâmetros de projeto de engenharia, análise de liquefação, mapas para vários riscos geológicos, catálogos de sismicidade e modelos de fonte sísmica.

Ao lidar com grandes quantidades e diferentes tipos de dados (por exemplo, geofísicos, geológicos, geotécnicos), o uso da nossa plataforma e ferramentas de GIS permite a compilação, integração e interpretação eficientes de todos os dados, além do desenvolvimento de modelos subsuperficiais 2D e 3D, que podem ser incorporados diretamente nas avaliações de engenharia subsequentes.

Análise de resposta do local

A análise de resposta do local deve ser considerada para desenvolver movimentos de solo do projeto próximos da superfície para sites constituídos por solos rígidos/densos macios a médios que tendem a modificar os movimentos de solo de “rocha/solo rígido” à medida que eles se propagam na coluna do solo. A Fugro conduz rotineiramente análises de resposta do local lineares e não lineares equivalentes 1D, 2D e 3D. Se houver solos com presença de infiltração, também conduziremos análises efetivas não lineares com modelos constitutivos adequados de estresse efetivo. A Fugro conduz a análise de resposta do local usando uma variedade de softwares, como DEEPSOIL, FLAC, OpenSees e SHAKE.

Avaliações da estabilidade de encostas

Empregamos abordagens avançadas para avaliar o potencial de instabilidade dinâmica de encostas no local do projeto. Análises numéricas oferecem um modelo de resposta alternativo e refinado em comparação a métodos simplificados amplamente utilizados. Os principais aspectos de comportamento do solo capturados pelos modelos constitutivos de solo usados nessas análises são: 1) carga monotônica na primeira tentativa definida pela curva da espinha dorsal; e 2) comportamento de estresse-tensão não linear sob carga cíclica. Os modelos constitutivos são validados com testes laboratoriais específicos do solo e observações de experimentos em centrífugas da literatura existente. Quando necessário, o efeito de suavização da tensão ou os efeitos da taxa de tensão também são modelados.

Avaliação do risco de desencadeamento de liquefação e demandas induzidas por liquefação

Desenvolvemos ferramentas únicas baseadas em GIS para automatizar a análise do risco de desencadeamento de liquefação usando dados de perfuração e CPT, além das metodologias mais modernas. Essas ferramentas permitem a interpretação visual da extensão vertical e lateral da liquefação e das deformações de solo associadas. Para estruturas importantes fundadas em ou cercadas por solo com infiltração, podemos conduzir avaliações numéricas usando modelos constitutivos avançados de solo calibrados adequadamente conforme ensaios de cisalhamento simples cíclico laboratoriais, testes de modelos em centrífugas e histórias de casos reais. Realizamos avaliações das demandas induzidas por liquefação usando uma variedade de softwares, como FLAC e OpenSEES.

Avaliação do risco de ruptura por falha

Análises probabilísticas de risco de deslocamento por falha (PFDHA) podem ser realizadas para avaliar os deslocamentos de superfície associados à ruptura por falha direta durante um terremoto. Usamos uma abordagem de deslocamento usando deslocamentos por falha durante terremotos de observações no local e uma abordagem de terremotos usando o modelo sismotectônico para o local. Conduzimos também análises numéricas modelando a propagação da ruptura por falhas pelo solo e simulando a fundação nos deslocamentos de ruptura por falha direta.

Efeitos de interação solo-estrutura

Os efeitos da interação solo-estrutura (SSI) modificam a resposta do solo e estrutural durante um abalo dinâmico em comparação ao campo livre. Realizamos rotineiramente análises incorporando os efeitos da SSI para permitir a modelagem mais realista da resposta estrutural. Dependendo das necessidades do projeto, podemos conduzir análises de SSI dissociadas e totalmente associadas usando uma variedade de softwares de elementos finitos e diferenças finitas. Os resultados podem incluir molas helicoidais específicas da fundação, molas p-y e t-z helicoidais de profundidade variável e efeitos de taxa de tensão na fricção do revestimento de estacas, quantificação de efeitos de grupos de grandes estacas etc. Conduzimos também análises de SSI dinâmica totalmente associadas, simulando o solo da fundação e adjacente em um único modelo.

Os serviços abrangentes de engenharia sísmica da Fugro combinam técnicas amplas e modernas de análise e modelagem para prever os efeitos da atividade sísmica em fundações e estruturas, além de informar soluções adequadas de engenharia e projeto geotécnico.

Os clientes se beneficiam de:

  • Nosso conhecimento e experiência amplos em engenharia geotécnica sísmica
  • Serviços de modelagem numérica avançada para lidar com os desafios mais complexos nas áreas sismicamente ativas
  • Acesso a um espectro completo de serviços de avaliação sísmica integrada 

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