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The renovation and refurbishment of existing envelopes of existing RC buildings are usually performed, focusing only on improving their structural or thermal energy characteristics. However, international concern about the sustainability and resilience of existing building structures demands the rethinking of retrofitting techniques that tackle both aspects simultaneously, making the envelopes more energy efficient and seismic safer. Based on this motivation, a testing campaign was carried out to validate the efficiency of novel seismic plus energy retrofitting techniques. Five full-scale specimens were built, three of them with seismic plus energy retrofitting and two of them with solutions developed to improve each case. The five specimens were subjected to pure OOP quasi-static loadings until reached the collapse or partial collapse. The results of the retrofitted walls were compared with a reference specimen (i.e. non-retrofitted) to assess the efficiency of each solution. From the results, it was observed that the novel combined retrofitting can improve the thermal transmittance of the wall by around 70%, and the strength and deformation capacity by up to 125% and 340%, respectively. published

In order to perform a correct and efficient rehabilitation of old building, it is required to know the materials used, their main properties as well as the construction process. Tabique Walls (TW) are primary building components of many constructions in the historic center of Viseu and their function, in addition to being used as partitioning elements (the most common in Portugal), is to be part of the main structure of buildings. In this sense it is essential to understand how the TW interconnect with each other and with the other main structural elements of buildings, namely the floors and the stone masonry walls. The important role of metallic connectors in the realization of these bonds is emphasized. This paper presents the research carried out in several buildings of the historic center of Viseu. Several constructive solutions found are detailed, associating the shapes and dimensions of the connectors to their function, and results are presented out of a primary campaign of laboratory tests carried out to define their mechanical properties. The knowledge obtained allows a better understanding of the overall structural behavior of these buildings and the role of the TW in that behavior. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Seismic events worldwide clearly showed that a crucial issue for life-safety and reduction of losses due to earthquakes for reinforced concrete (RC) buildings is related to the out-of-plane (OOP) collapse of infill masonry walls. In the literature, few studies addressed this paramount topic. This paper presents an experimental work about the assessment of possible strengthening solutions to prevent the out-of-plane collapse of masonry infills in RC buildings. Four nominally identical full-scale one-bay-one-story RC frames were built and infilled with a thin masonry wall made up of horizontal hollow clay bricks. The first specimen was representative of the as-built condition. The other specimens were strengthened against the out-of-plane collapse by means of Textile Reinforced Mortar (TRM) strengthening techniques based on the application of high-ductility or common mortar plaster and fiberglass reinforcing bidirectional nets, varying the TRM-to-RC frame connection’s effectiveness. Tests consisted of a semi-cyclic history of imposed displacements in the OOP direction through small uniformly distributed pneumatic jacks. Experimental results are shown and compared to assess the effectiveness of the selected strengthening techniques and to provide a support towards the choice of the best strategies for future further investigations and applications. info:eu-repo/semantics/publishedVersion

O presente artigo descreve a calibração experimental dos modelos numéricos de duas pontes ferroviárias em alvenaria de pedra localizadas na rede ferroviária Portuguesa, a ponte do Côa e a ponte de Durrães. Os modelos numéricos tridimensionais desenvolvidos baseiam-se no método dos elementos finitos, com uma representação realística dos componentes estruturais das pontes e dos respetivos materiais. Os ensaios dinâmicos envolveram a realização de ensaios de vibração ambiental, tendo em vista a caraterização dos parâmetros modais, em particular, as frequências, os modos de vibração e os coeficientesde amortecimento. A metodologia de calibração automática baseou-se na utilização de um algoritmo genético que permitiu estimar e atualizar os parâmetros do modelo numérico, particularmente as propriedades elásticas de materiais. Os resultados da calibração evidenciaram uma muito boa concordância entre as respostas modais numéricas e experimentais e uma melhoria significativa em relação aos modelos numéricos antes dacalibração. Palavras-chave: pontes ferroviárias, alvenaria de pedra, modelação numérica, ensaios dinâmicos, calibração, algoritmo genético

Over the last years the seismic behaviour of infilled reinforced concrete (RC) structures have been focus of innumerous experimental and numerical studies. A big effort is being made by the scientific community with the aim of increase the knowledge regarding the seismic response of these type of structures and improve the numerical modelling accuracy to predict their expected behaviour. In 2015, a blind prediction contest was organized by the Faculty of Civil Engineering Osijek with main goal of invite the technical and scientific community to predict the nonlinear seismic behaviour of a 1:2.5 scaled 3D building struc- ture. The three-storey infilled RC structure was subjected to ten incremental earthquake se- quence on a shake table test. The blind numerical analyses were performed knowing only the specimen geometry, reinforcement detailing, material characteristics and the actual ground motions recorded during the testing. In this context and, in view of the author’s participa- tion success, the present paper mainly aims at presenting the key aspects of the adopted nu- merical methodology (and related difficulties) which proved to yield good results, while also providing some insight regarding key problems in numerical simulations of infilled RC structures seismic behaviour.

The seismic assessment of the local failure modes in existing masonry buildings is currently based on the identification of the so-called local mechanisms, often associated with the out-of-plane wall behavior, whose stability is evaluated by static force-based approaches and, more recently, by some displacement-based proposals. Local mechanisms consist of kinematic chains of masonry portions, often regarded as rigid bodies, with geometric nonlinearity and concentrated nonlinearity in predefined contact regions (unilateral no-tension behavior, possible sliding with friction). In this work, the dynamic behavior of local mechanisms is simulated through multi-body dynamics, to obtain the nonlinear response with efficient time history analyses that directly take into account the characteristics of the ground motion. The amplification/filtering effects of the structure are considered within the input motion. The proposed approach is validated with experimental results of two full-scale shaking-table tests on stone masonry buildings: a sacco-stone masonry facade tested at Laboratorio Nacional de Engenharia Civil and a two-storey double-leaf masonry building tested at European Centre for Training and Research in Earthquake Engineering (EUCENTRE). Copyright (c) 2015 John Wiley & Sons, Ltd.

The cyclic behaviour of reinforced concrete columns has been the subject of many experimental studies in recent years. However, most of these studies have focused on the unidirectional loading of columns with square cross-sections under constant axial loading conditions. In the present study, four types of full-scale quadrangular building columns were tested under different types of loading, including uniaxial and biaxial loading conditions. The first two specimens of each column type were independently cyclically tested in the strong and weak directions. Bidirectional tests using different loading paths were performed on the other column specimens. All columns were tested under constant axial loading conditions. In this paper, the experimental results are presented, and the global behaviour of tested columns is discussed, particularly focusing on the stiffness and strength degradation because of the increasing cyclic demand. Finally, the deformation-based performance limits proposed in Part 3 of Eurocode 8 were calculated and compared with the experimental results. Copyright (c) 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

Sismos recentes que têm atingido zonas edificadas comprovam a elevada vulnerabilidade de muitos edifícios existentes de betão armado, em particular daqueles construídos até meados dos anos 70 com armadura lisa. Esta vulnerabilidade está associada ao facto da concepção de muitas destas estruturas ser anterior à introdução da regulamentação sísmica à luz dos actuais conceitos e conhecimentos, e por isso, sem adequado dimensionamento face à acção sísmica. A pormenorização deficiente das armaduras e as fracas características de aderência da armadura lisa, que caracterizam muitos destes edifícios, são causas comuns de dano e colapso em caso de sismo. Em particular, o mecanismo da aderência aço-betão influencia fortemente o comportamento cíclico dos elementos de betão armado com armadura lisa. No entanto, o trabalho experimental e numérico desenvolvido com vista a estudar o comportamento cíclico de elementos estruturais com armadura lisa é escasso quando comparado com o verificado para elementos com armadura nervurada. Neste âmbito, neste artigo é feita a descrição do ensaio cíclico de uma viga de betão armado, de dois tramos, com armadura lisa, proveniente de uma estrutura existente com mais de 40 anos. É também descrito o modelo numérico desenvolvido no OpenSees para reproduzir a resposta global da viga, tendo em conta o mecanismo do escorregamento aço-betão. Os resultados numéricos são apresentados em confronto com os resultados experimentais mais relevantes. Estes resultados são ainda comparados com os resultados obtidos de uma segunda análise numérica na qual foi assumida a hipótese de aderência perfeita entre o aço e betão. As comparações estabelecidas entre os resultados numéricos, com e sem escorregamento, e os resultados experimentais, comprovam a necessidade de considerar o mecanismo do escorregamento na modelação numérica de forma a obter uma reprodução mais rigorosa da resposta global da viga para as condições de carga impostas no ensaio.

Um número importante de estruturas existentes de betão armado foi construído até aos anos 70, com armadura lisa (fracas propriedades de aderência), e antes da entrada em vigor das actuais normas de dimensionamento sísmico. A degradação da aderência aço-betão sob a acção de cargas cíclicas severas é uma das principais causas de dano e colapso deste tipo de edifícios quando sujeitos a acções sísmicas. Neste artigo é feita a descrição do ensaio cíclico de uma viga de betão armado, de dois tramos de 4,0 m de vão, com armadura lisa, proveniente de uma estrutura com mais de 40 anos. É também descrito o modelo numérico desenvolvido no OpenSees para reproduzir a resposta da viga, tendo em conta o mecanismo do escorregamento aço-betão. Os resultados numéricos são apresentados em confronto com os resultados experimentais mais relevantes. Para melhor compreender a influência do escorregamento no comportamento global da viga, foi feita uma segunda análise numérica sem a consideração do escorregamento e estabelecida a comparação entre os resultados numéricos, com e sem os efeitos deste mecanismo, e os resultados experimentais.

Sismos recentes têm mostrado que a investigação em engenharia sísmica deve dar especial atenção à avaliação da vulnerabilidade das construções existentes, frequentemente desprovidas de adequada resistência sísmica, tal como acontece em edifícios de betão armado (BA) de muitas cidades em países do sul da Europa, entre os quais Portugal. O comportamento de elementos de betão armado carregados axialmente e sujeitos a esforços de flexão biaxial é reconhecido como um assunto fundamental e não suficientemte estudado, revelandose muito importante em virtude da real resposta tridimensional dos edificios de betão armado e do facto de se reconhecer que as solicitações bidireccionais dos elementos de betão armado tendem a aumentar a degradação de rigidez e a reduzir a sua capacidade resistente para carregamentos cíclicos. No presente estudo apresentam-se os resultados de uma campanha de ensaios realizada sobre pilares rectangulares sujeitos à flexão cíclica uniaxial e biaxial. É realizada uma análise dos resultados em termos de comportamento global dos pilares, da evolução do dano, das componentes de deformação, da dissipação de energia.

O comportamento de pilares de betão armado sujeitos a esforços de flexão biaxial combinado com carga axial é reconhecido como um assunto não suficientemente estudado encontrando-se na bibliográfica um reduzido número de trabalhos experimentais neste domínio. Se por um lado a resposta tridimensional dos edifícios de betão armado produz este tipo de solicitação nos pilares, por outro é reconhecido que as solicitações bidireccionais cíclicas em elementos de betão armado tendem a agravar a degradação de rigidez e a reduzir a sua capacidade resistente. No presente estudo apresentam-se os resultados de uma campanha experimental realizada sobre 4 séries de pilares rectangulares, com diferentes características geométricas e distribuição de armadura longitudinal, sujeitos a esforço axial constante e combinado com flexão cíclica, uniaxial e biaxial, com diferentes histórias de carregamento. Apresenta-se a análise comparativa do comportamento uniaxial e biaxial, assim como da influência das histórias de carregamento na resposta global dos pilares particularmente em termos de força-deslocamento, evolução do dano, e da evolução da dissipação de energia

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor in Civil Engineering, to the Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, under supervision Professor Raimundo Delgado

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Raimundo Delgado

O colapso para fora-do-plano das paredes de alvenaria de enchimento em edifícios existentes de betão armado devido a sismos representa um assunto de extrema importância no que toca à salvaguarda de vidas e estimativa de perdas económicas. Este trabalho apresenta os resultados de uma campanha experimental relativa à avaliação de soluções de reforço desenhadas para mitigar ou evitar o seu colapso. As técnicas de reforço investigadas basearam-se na aplicação de uma camada muito fina de uma argamassa de elevada ductilidade e rede de armação em fibra de vidro com diferentes tipos de ancoragem ao pórtico de betão armado envolvente. As propriedades mecânicas dos materiais adotados, o setup experimental e o procedimento de ensaio serão apresentados ao longo do artigo. Detalhes relativos à eficiência de cada solução de reforço são fornecidos e comparados por forma a dar suporte para a seleção da melhor estratégia para investigações mais detalhadas e futuras aplicações. Out-of-plane (OOP) collapse of infill masonry walls in existing reinforced concrete (RC) buildings due to earthquakes represents a paramount issue for life safety and seismic economic loss estimation. Few studies from literature deal with this topic, particularly regarding possible strengthening strategies to prevent the infills' OOP collapse. This work presents the first results of a proper experimental campaign about the assessment of different strengthening solutions designed to mitigate or avoid the out-of-plane collapse of masonry infills in existing RC buildings. The investigated strengthening techniques were based on the application of a very thin high-ductility mortar plaster and glass fibre-reinforced polymer nets with different types of anchorage to the surrounding RC frame. Each specimen was built with horizontal hollow clay bricks and was tested through the application of a semi-cyclic OOP displacement pattern by means of uniformly distributed small pneumatic jacks. Mechanical properties of the adopted materials, test setup and procedure are described herein. Tests results are presented and commented in terms of OOP force-displacement responses and damage evolution during the test. Details about the effectiveness of each retrofitting solution are provided and compared to support the selection of the best strategy for further investigations and future applications.

Out-of-plane (OOP) collapse of masonry infill panels in existing reinforced concrete (RC) buildings due to seismic events is a key issue for life safety and seismic economic loss estimation. Few studies in the literature deal with this topic and, above all, with possible strengthening strategies against the OOP collapse. This work presents the main results of an experimental campaign about different strengthening solutions to mitigate the OOP collapse of masonry infills in RC buildings. The investigated strengthening techniques were based on the application of a thin mortar plaster and fiber-reinforced polymer nets with different connection typologies with the surrounding RC frame. The specimens were realized with traditional horizontal hollow clay bricks and were tested through the application of a semi-cyclic OOP displacement pattern by means of uniformly distributed small pneumatic jacks. Tests data and results are presented and commented in terms of OOP force-displacement responses and damage evolution. Details about the effectiveness of each retrofitting solution are provided and compared to support the selection of the best strategy for future applications.

Tese de Doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Doutoramento em Engenharia Civil A análise dos efeitos dos sismos mostra que a investigação em engenharia sísmica deve dar especial atenção à avaliação da vulnerabilidade das construções existentes, frequentemente desprovidas de adequada resistência sísmica tal como acontece em edifícios de betão armado (BA) de muitas cidades em países do sul da Europa, entre os quais Portugal. Sendo os pilares elementos estruturais fundamentais na resistência sísmica dos edifícios, deve ser dada especial atenção à sua resposta sob ações cíclicas. Acresce que o sismo é um tipo de ação cujos efeitos nos edifícios exige a consideração de duas componentes horizontais, o que tem exigências mais severas nos pilares comparativamente à ação unidirecional. Assim, esta tese centra-se na avaliação da resposta estrutural de pilares de betão armado sujeitos a ações cíclicas horizontais biaxiais, em três linhas principais. Em primeiro lugar desenvolveu-se uma campanha de ensaios para o estudo do comportamento cíclico uniaxial e biaxial de pilares de betão armado com esforço axial constante. Para tal foram construídas quatro séries de pilares retangulares de betão armado (24 no total) com diferentes características geométricas e quantidades de armadura longitudinal, tendo os pilares sido ensaiados para diferentes histórias de carga. Os resultados experimentais obtidos são analisados e discutidos dando particular atenção à evolução do dano, à degradação de rigidez e resistência com o aumento das exigências de deformação, à energia dissipada, ao amortecimento viscoso equivalente; por fim é proposto um índice de dano para pilares solicitados biaxialmente. De seguida foram aplicadas diferentes estratégias de modelação não-linear para a representação do comportamento biaxial dos pilares ensaiados, considerando não-linearidade distribuída ao longo dos elementos ou concentrada nas extremidades dos mesmos. Os resultados obtidos com as várias estratégias de modelação demonstraram representar adequadamente a resposta em termos das curvas envolventes força-deslocamento, mas foram encontradas algumas dificuldades na representação da degradação de resistência e na evolução da energia dissipada. Por fim, é proposto um modelo global para a representação do comportamento não-linear em flexão de elementos de betão armado sujeitos a ações biaxiais cíclicas. Este modelo tem por base um modelo uniaxial conhecido, combinado com uma função de interação desenvolvida com base no modelo de Bouc- Wen. Esta função de interação foi calibrada com recurso a técnicas de otimização e usando resultados de uma série de análises numéricas com um modelo refinado. É ainda demonstrada a capacidade do modelo simplificado em reproduzir os resultados experimentais de ensaios biaxiais de pilares. Recent earthquakes around the world have shown that earthquake engineering research should focus on the vulnerability assessment of existing constructions. Quite often these constructions are lacking adequate seismic resistance as in the case of several reinforced concrete buildings. Since the columns are key structural elements for the adequate seismic performance of buildings, special attention should be given to their structural response under load reversals. Moreover, earthquake effects generally require the inclusion of two horizontal component loads that are recognized to be more damaging than one-direction actions. The present thesis focuses on the assessment of the structural response of RC columns under bidirectional horizontal loads in three main streamlines. First, an experimental testing campaign was performed on 24 rectangular building columns, for different types of loading. Two specimens of each column cross-section type were uniaxially tested, one in each direction (strong and weak). All the other specimens were tested under bidirectional loading conditions for different paths. All columns were tested under constant axial loading conditions. The experimental results are presented and the global behaviour of the tested columns is discussed, particularly focusing on the damage evolution, stiffness and strength degradation associated to the increasing demands, energy dissipation and equivalent viscous damping. In this framework, one proposal is introduced for a biaxial damage index and validated against the experimental results. Subsequently, the tested columns were simulated with different non-linear modelling strategies. The studied models are classified into two categories, according to the non-linearity distribution assumed in the elements: lumpedplasticity and distributed inelasticity. The analyses show that the global envelope response is satisfactorily represented with different modelling strategies, but significant differences were found in terms of strength degradation for higher drift demands and of energy dissipation. Finally, a simplified hysteretic model is proposed for the representation of the non-linear response of reinforced concrete members subjected to biaxial bending combined with constant axial load. The proposed model corresponds to an upgrade of an existing uniaxial hysteretic model, with piecewise linear behaviour, and adopts an interaction function based on the formulation of Bouc-Wen smooth hysteretic model. The proposed biaxial model requires the same type of information as for the corresponding uniaxial one, along with a correcting term given by an interaction function which modifies the response in each uniaxial direction in order to couple the two directions’ responses. For the calibration of the proposed interaction function, optimization techniques were used in order to adjust the required parameters. The validity of the simplified model is demonstrated through the simulation of the response of reinforced concrete columns tested under biaxial loading.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Universidade do Minho. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Estruturas). Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Mestrado em Engenharia Civil A actividade sísmica recente demonstra a necessidade de melhorar, nos projectos de novas estruturas e na avaliação das existentes, a abordagem quanto à verificação de segurança sísmica, particularmente no caso de estruturas irregulares. Com o desenvolvimento da construção, associada à evolução de estilos, tipologias e materiais, têm-se verificado diferentes formas para a configuração dos edifícios. A simplificação associada à simulação de estruturas tridimensionais com recurso a modelos bidimensionais, poderá, para certas estruturas, conduzir a uma reprodução não rigorosa do comportamento dinâmico das mesmas, bem como do efeito das irregularidades estruturais. O objectivo do presente trabalho é, por um lado, analisar os códigos, normas e guidelines, actualmente em vigor, no que respeita às irregularidades estruturais, designadamente requisitos e critérios de consideração destas, assim como as suas implicações na estratégia de modelação, dimensionamento e verificação de segurança. Por outro lado, visa também o estudo de diferentes estratégias de modelação e sua eficácia na reprodução do comportamento de estruturas irregulares, em particular a estrutura do projecto europeu SPEAR. Com base nos dados disponíveis sobre o edifício SPEAR, foi construído um modelo de referência para calibração das propriedades dos materiais e de outras características de modelação, a fim de se obter uma rigorosa reprodução dos resultados experimentais. Após a calibração das propriedades do modelo, estas aplicaram-se directamente nas restantes estratégias de modelação em estudo. Os resultados numéricos obtidos com cada modelo foram avaliados por comparação com os resultados experimentais. Finalmente, foi feita uma análise comparativa dos resultados numéricos de todas as estratégias de modelação. ABSTRACT: The recent seismic activity emphasizes the need of the improvement of structural design of new structures and assessment of existent ones, to take into account the structural seismic behaviour, particularly in the case of irregular structures. The evolution of construction imposes many different shapes in the buildings configurations. In fact, buildings are tridimensional structures and in several cases the simplification of the tridimensional models into bidimensional, induce a deficient reproduction of the buildings behaviour and in the effects of the irregularities in the global structural behaviour. The aim of the present work is, on the one hand to focus on the codes, standards and guidelines recommendations related to structural irregularities, namely requirements and criteria for consideration of the irregularities and its implications in the modelling strategy and design. On the other hand the study of different modelling techniques and the implications in reproducing the behaviour of an irregular structure, SPEAR project. Based on the available data about the SPEAR building, a reference model was build, for the calibration of materials properties and other model properties, in order to get an accurate reproduction of the experimental results. After the calibration of the model properties, the same characteristics were applied in the other modelling strategies. The numerical results of each model were evaluated in relation to experimental results, so there is a common reference to all of them. Finally a comparative review of the results of all numerical models was made.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Mestrado em Engenharia Civil Sismos recentes têm demonstrado que um número significativo de estruturas existentes de betão armado não está preparado para resistir à acção sísmica. Entre outras, o escorregamento das armaduras surge como uma das principais causas de dano e colapso destes edifícios, sendo particularmente importante em estruturas antigas construídas com armadura lisa. O presente trabalho aborda o problema do escorregamento das armaduras em estruturas de edifícios de betão armado construídos até aos 70 com armadura lisa. Neste âmbito, é feita uma revisão bibliográfica sobre o trabalho experimental e numérico realizado sobre esta temática. Este trabalho centra-se na análise numérica desenvolvida sobre o comportamento cíclico de elementos de betão armado com armadura lisa considerando em particular o fenómeno do escorregamento. Os modelos numéricos apresentados foram desenvolvidos com recurso a uma plataforma aberta de análise não linear de estruturas (OpenSees). Os efeitos do escorregamento foram introduzidos nos modelos desenvolvidos através da utilização de modelos disponíveis no OpenSees para esse efeito. São apresentados os resultados da modelação numérica de uma viga de betão armado com armadura lisa, de dois tramos previamente ensaiada sob cargas cíclicas. Os resultados experimentais disponíveis foram utilizados para calibrar o modelo numérico. O confronto entre estes e os resultados numéricos permitiu avaliar a influência do escorregamento na resposta cíclica da viga, e a importância da consideração deste fenómeno no modelo com vista a uma representação mais rigorosa do comportamento deste tipo de elementos estruturais. Para além da modelação da viga, é apresentada a modelação de quatro nós viga-pilar representativos de estruturas existentes de betão armado. Um dos nós é realizado com armadura nervurada e os outros três com armadura lisa. Com o objectivo de preparar e prever o comportamento dos nós em ensaios a realizar sob a acção de cargas cíclicas, desenvolveu-se uma modelo numérico representativo do cada nó para avaliar a influência do escorregamento na sua resposta. ABSTRACT: Recent earthquakes have shown that an important number of existing reinforced concrete structures are not prepared to resist seismic actions. Among others, bond-slip is one of the most common causes of damage and collapse of reinforced concrete structures during earthquakes. This mechanism is particularly important in old structures built with smooth reinforcing bars. The present work is focused on the bond-slip mechanism in reinforced concrete structures built before the 70s with smooth bars, and consists in two main parts. First, as a background, it is presented a summary of the existing experimental and numerical work concerning this topic. After, it is presented the numerical work developed concerning the cyclic behaviour of reinforced concrete elements built with smooth bars considering particularly the influence of the bond-slip mechanism. The numerical models adopted were developed in the OpenSees, an open platform for nonlinear structural analysis. A material model available in OpenSees was used to simulate bond-slip mechanism. Are presented the main results of the numerical model of a reinforced concrete beam built with smooth bars, with two spans and simply supported. The beam had been tested under vertical cyclic loading until its collapse and the obtained experimental results were used to calibrate the numerical model. The confrontation between experimental and numerical results allowed evaluate the bond-slip influence in the cyclic response of RC elements with smooth round bars. The inclusion of this behaviour mechanism in the numerical models is essential to get an accurate simulation of the real behaviour of this kind of structural elements. In this thesis are also presented the main results of the numerical modelling of four beam-column joints, representative of typical reinforced concrete structures, one with ribbed reinforcing bars and three with smooth bars. The joints will be tested under constant axial load in the column and cyclically imposed horizontal displacements. With these preliminary numerical studies it is aimed to support the preparation of the tests, namely in the prediction of the cyclic response, maximum forces and deformations, and in the assessment of the bond-slip mechanism influence.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de doutoramento. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Departamento de Engenharia Civil. Universidade de Aveiro

Tese de mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2004

Tese de mestr.. Estruturas de Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 1998

Tese de Mestrado. Estruturas de Engenharia Civil. 2002. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto