MODELAÇÃO NUMÉRICA 1D DE SOLOS DE ILHAS DO GRUPO CENTRAL DO ARQUIPÉLAGO DOS AÇORES
Paula Teves-Costa*
Professora IDL - FCUL Lisboa ptcosta@fc.ul.pt
Joana F. Carvalho
Bolseira de Investigação IDL
Lisboa
j.filipa.carvalho@gmail.com
José Madeira
Professor IDL - FCUL
Lisboa jmadeira@fc.ul.pt
SUMÁRIO
A caracterização do comportamento sísmico de solos de ilhas do Grupo Central do arquipélago dos Açores foi realizada através de simulações numéricas unidimensionais.
Consideraram-se não só perfis de solo regulamentares apresentados no EC8, mas também perfis tipo identificados em vários locais no âmbito de estudos técnicos ou científicos desenvolvidos em projectos de investigação. Utilizaram-se diferentes sinais de input e analisaram-se as funções de transferência obtidas que se agruparam por perfil regulamentar.
As diferenças observadas na resposta dos diversos perfis de solo permitiram identificar a variabilidade da resposta sísmica de cada um dos perfis regulamentares.
Palavras-chave: Comportamento de Solos, Modelação unidimensional, Açores, EC8, ProShake.
1. INTRODUÇÃO
As ilhas do arquipélago dos Açores, de origem vulcânica, apresentam solos com características específicas cujo comportamento sísmico é ainda deficientemente conhecido, sobretudo devido à sua variabilidade composicional e estrutural. No âmbito do projecto de investigação SIGMA, com o objectivo de contribuir para uma melhor caracterização sísmica destes solos, realizaram-se modelações numéricas unidimensionais de perfis de solo
identificados em ilhas do Grupo Central dos Açores. A identificação destes perfis resultou de observações geológicas, da análise de medidas de vibrações ambientais realizadas nas ilhas Terceira, Faial, S. Jorge e Pico no âmbito de vários projectos de investigação, da análise de relatórios técnicos e de pesquisa bibliográfica. Associaram os perfis estudados aos 5 perfis de solos tipificados no Anexo Nacional do Eurocódigo 8 – EC8 [1]. Os resultados obtidos permitiram associar uma banda de frequências onde se deve encontrar a frequência própria de cada perfil regulamentar fornecendo, deste modo, um parâmetro adicional para a caracterização do comportamento sísmico destes solos.
2. CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA DAS ILHAS ESTUDADAS
As ilhas do Faial, Pico, S. Jorge e Terceira fazem parte do Grupo Central do arquipélago dos Açores e localizam-se na fronteira entre as placas da Eurásia e Núbia, uma estrutura difusa transtensiva dextrógira [2]. A sua geologia resulta desse enquadramento geodinâmico, apresentando vulcanismo e tectónica activos, incluindo vários eventos eruptivos e sísmicos em período histórico (posteriores ao povoamento em meados do Séc. XV).
2.1 Ilha do Faial
A ilha do Faial (Fig. 1) é formada por dois edifícios vulcânicos do tipo central (Ribeirinha e dos Cedros/Caldeira) e duas zonas de vulcanismo fissural basáltico (Almoxarife e Capelo).
O vulcão da Caldeira (com erupções de estilo pliniano) e a zona fissural do Capelo (com erupções do tipo havaiano-estromboliano e surtseiano) são sistemas activos, com intensa actividade no Holocénico, incluindo duas erupções históricas. A ilha é atravessada por duas famílias de falhas activas com direcções WNW-ESE e NNW-SSE que apresentam movimentação normal dextrógira e normal sinistrógira, respectivamente.
Figura 1. Geologia e topografia simplificadas da Ilha do Faial (de [3]).
2.2 Ilha do Pico
A ilha do Pico (Fig. 2) é constituída pelo vulcão inactivo do Topo (localizado na zona centro sul da ilha) ao qual se sobrepõe uma zona de vulcanismo fissural e o edifício central da Montanha do Pico no extremo oeste. Nestes sistemas ocorreram quatro erupções históricas e intensa atividade eruptiva basáltica de idade Holocénica. A ilha é atravessada pelo mesmo conjunto de falhas activas referenciadas para o Faial, uma vez que as duas ilhas constituem porções emersas da mesma crista vulcânica.
Figura 2. Geologia e topografia simplificadas da Ilha do Pico (de [3]).
2.3 Ilha de S. Jorge
A ilha de S. Jorge (Fig. 3) corresponde a uma estrutura vulcânica linear com direcção WNW- ESE, paralela à crista Pico-Faial, formada por vulcanismo fissural basáltico. Definiram-se quatro fases principais de edificação vulcânica que se estendem de há 1,2 Ma até à actualidade. O sistema vulcânico activo (Complexo Vulcânico de Manadas) localiza-se na região central da ilha tendo produzido numerosas erupções durante o Holocénico, incluindo três eventos históricos. O vulcanismo é controlado espacialmente por um sistema de falhas activas com as mesmas orientações das do Faial e Pico.
Figura 3. Geologia e topografia simplificadas da Ilha de São Jorge (de [3]).
2.4 Ilha Terceira
A ilha Terceira (Fig. 4) foi edificada em diversas fases e é constituída por quatro edifícios vulcânicos do tipo central (vulcões escudo basálticos, alguns dos quais evoluíram para estratovulcões com emissões traquíticas), os vulcões da Serra do Cume, de Guilherme Moniz, do Pico Alto e de Santa Bárbara. Simultaneamente com as fases mais recentes dos últimos dois edifícios (activos) desenvolveu-se uma zona de vulcanismo fissural basáltico que cruza a ilha de ESE para WNW. Neste sistema ocorreram três erupções históricas basálticas, uma em terra em 1761 e duas no mar a NW da ilha em 1867 e 1998-2001. Tal como nas restantes ilhas do arquipélago, o vulcanismo é controlado por estruturas tectónicas de direcção WNW-ESE a NW-SE e NNW-SSE, das quais as mais importantes constituem os graben das Lajes e de Santa Bárbara.
Figura 4. Geologia e topografia simplificadas da Ilha Terceira (adaptado de [4]).
3. CLASSIFICAÇÃO DOS PERFIS DE SOLO 3.1 Classificações anteriores ao EC8
As formações geológicas superficiais das ilhas do Grupo Central do arquipélago dos Açores foram inicialmente classificadas de acordo com o seu comportamento sísmico em três grupos distintos associados a diferentes velocidades de propagação das ondas de corte (Vs) [5]: Grupo I - formações “duras” (Vs > 400 m/s); Grupo II - formações “intermédias” (200 m/s
< Vs < 400 m/s); e Grupo III - formações “brandas” (Vs < 200 m/s). Cada Grupo está dividido em sub-grupos, em que se especificam os materiais constituintes.
Partindo da classificação proposta por [5] foram realizados ao longo dos anos vários testes com o intuito de caracterizar, com maior detalhe, as propriedades destes materiais. Em particular, determinaram-se valores de SPT e de velocidade de propagação das ondas S nos diferentes tipos litológicos, além de pesos específicos de amostras recolhidas em várias ilhas do arquipélago [6].
No Quadro 1 apresenta-se uma síntese da caracterização geotécnica de solos das ilhas dos Açores baseada nos dados apresentados por diversos autores ([5] e [6]).
Devido à natureza vulcânica e à variabilidade das sequências estratigráficas, os solos dos Açores não estavam contemplados na classificação apresentada na versão de 2001 do EC8.
Com o objectivo de contribuir para a classificação regulamentar dos solos dos Açores apresentaram-se cinco perfis vulcano-estratigráficos pretendendo abranger a maioria das situações encontradas no arquipélago [6]. Estes perfis foram definidos para uma espessura máxima de 20 metros tendo sido posteriormente adaptados para serem introduzidos no Anexo Nacional do EC8 [1].
Quadro 1. Caracterização geotécnica dos solos das ilhas dos Açores (dados de [5] e [6]).
Grupo Sub- Grupo
Descrição Vs (m/s) NSPT (*)
Duro
Ia Escoadas lavas traquíticas, s.l.
- 11-20 (16) níveis superiores meteorizados
60 níveis mais profundos pouco ou não alterados
Ib Escoadas lavas basálticas, s.l.
1000-3300 (basalto) 300-1000 (clinker)
-
Ic Ignimbritos soldados - -
Id Tufos surtesianos - -
Intermédio IIa Ignimbritos não soldados e - 5-37 (21); 60 (fragmentos líticos
lahars de várias dimensões) IIb Depósitos de vertente,
aluviões e areias de praia
- 2-10 (5) materiais de queda
Brando
IIIa Pedra-pomes e materiais pomíticos indiferenciados
220-550 2-16 (12) depósitos pomíticos;
(4) solos pomíticos
IIIb Escórias basálticas, s.l.
8-16 (12) piroclastos finos e médios, escórias);
60 (piroclastos grosseiros:
bombas e blocos, e/ou unidades de fluxo de lava)
*Entre parêntesis está o valor mais comum.
3.2 Classificação do EC8
A base de dados do Laboratório Regional de Engenharia Civil (LREC) e, em particular, a proposta de [6] permitiram identificar cinco perfis de terreno (perfis estratigráficos tipo) que podem ser encontrados nas diversas ilhas e localidades do arquipélago dos Açores, Quadro 2 (de [1]).
Quadro 2. Perfis de terreno incluídos no Anexo Nacional do EC8 [1]
Perfil 1 Espessura
das camadas (m)
Materiais das camadas
0,2 – 0,4 Solo vegetal
10,0 – 12,0 Traquito ou ignimbrito soldado
3,0 – 5,0 Basalto pahoehoe composto (pequenas escoadas geralmente muito fraturadas, sobrepostas)
0,5 – 1,0 Clinker
2,0 – 3,0 Basaltos mais compactos
Perfil 2 Espessura
das camadas (m)
Materiais das camadas
0,4 – 0,6 Solo vegetal
1,0 – 5,0 Tufos surtseianos do Monte Brasil com elevada compacidade
10,0 – 15,0 Sequência pliniana (depósitos pomíticos de queda e ignimbritos soldados e não soldados)
5,0 – 10,0 Basaltos
Perfil 3 Espessura
das camadas (m)
Materiais das camadas
0,4 – 0,6 Solo vegetal
0,0 – 3,0 Solo pomítico castanho, geralmente areno-siltoso ou arenoso, podendo apresentar pequenas intercalações de piroclastos basálticos, normalmente de pequenas dimensões.
1,0 – 3,0 Clinker
0,5 – 3,0 Basalto
0,5 – 1,0 Clinker
0,5 – 1,0 Lapilli ou cinzas
1,0 – 2,0 Clinker
0,5 – 3,0 Basalto
0,5 – 1,0 Clinker
0,5 – 3,0 Basalto
0,0 – 1,0 Clinker
Perfil 4 Espessura
das camadas (m)
Materiais das camadas
0,5 – 1,0 Solos superficiais (solo vegetal, aterros, solos pomíticos)
1,0 – 2,0 Clinker
2,0 – 3,0 Basalto
0,5 – 1,0 Clinker
0,5 – 1,0 Lapilli ou cinzas
1,0 – 2,0 Clinker
2,0 – 3,0 Basalto
0,5 – 1,0 Clinker
5,0 – 10,0
Sequência pliniana (alternância de solos pomíticos castanhos, geralmente areno siltosos ou silto arenosos, com níveis de pedra-pomes de queda, mais ou menos grosseira e paleossolos. A espessura destes níveis é muito variável, geralmente entre os 0,5 a 2,0 – 3,0 m, excepto a dos paleossolos, cuja espessura é geralmente inferior a 0,5 ou 0,6 m.
0,0 – 1,0 Clinker
Perfil 5
Espessura das camadas
(m)
Materiais das camadas
0,4 – 0,6 Solo vegetal
0,0 – 20,0
Alternância de solos pomíticos castanhos, geralmente areno-siltosos ou silto arenosos, com níveis de pedra-pomes de queda, mais ou menos grosseira e paleossolos. A espessura destes níveis é muito variável, geralmente entre os 0,5 a 2,0 – 3,0 m, excepto a dos paleossolos, cuja espessura é geralmente inferior a 0,5 ou 0,6 m.
Por vezes, também podem aparecer nestes perfis níveis de material de fluxo (mudflows, lahars) com espessuras consideráveis (superiores a 5 m), com matriz predominantemente arenosa com fragmentos líticos de variadas dimensões podendo, em alguns casos, serem de grandes dimensões.
No Anexo Nacional do EC8 [1] apresentam-se também as velocidades médias de propagação das ondas de corte nos perfis considerados (1500 m/s, 850 m/s, 750 m/s, 530 m/s e 330m/s, respectivamente para os Perfis 1, 2, 3, 4 e 5), assim como a correspondência entre estes perfis estratigráficos e os tipos de terreno apresentados na norma [1]: o Perfil 1 corresponde ao tipo de terreno A; os Perfis 2, 3 e 4 correspondem ao tipo de terreno B; e o Perfil 5 corresponde ao tipo de terreno C. Verifica-se, deste modo, que os cinco perfis definidos para os Açores estão associados a três grupos de terreno diferenciados entre si por características específicas de rigidez.
4. ANÁLISE DA RESPOSTA SÍSMICA DOS PERFIS DE SOLO 4.1 Metodologia
Tomando em consideração que os solos apresentam um comportamento não linear, utilizou- se o método linear equivalente [7] para estimar a resposta sísmica 1D dos perfis de solo. Os cálculos foram efectuados recorrendo ao software ProShake [8]. Na aproximação 1D realizada assume-se que todos os níveis são horizontais e que a resposta do perfil de solo é maioritariamente provocada pela propagação vertical de ondas de corte (SH) provenientes do substrato rochoso (bedrock) em que assenta o perfil.
O primeiro passo para o cálculo da resposta sísmica dos solos consiste na definição do próprio perfil do solo: número de níveis presentes, propriedades dos materiais que os constituem e profundidade a que se encontra o bedrock. Além da espessura e da velocidade de propagação das ondas S é necessário definir, para cada nível, o peso específico médio e as curvas de redução do módulo e de amortecimento. Neste caso utilizaram-se curvas selecionadas da literatura [9], tendo em conta a composição litológica de cada nível.
O segundo passo consiste na selecção dos sinais de input. O ideal seria utilizar registos acelerográficos obtidos a partir de sismos locais, ou de sismos semelhantes aos que se
espera que ocorram no sítio em estudo. Na falta de registos sísmicos, é possível utilizar acelerogramas sintéticos.
Após efectuar os cálculos, o programa ProShake fornece um conjunto de resultados entre os quais, espectros de resposta e funções transferência.
4.2 Selecção dos perfis de solo
Os perfis de solo seleccionados foram definidos a partir do conhecimento geológico de cada local, da análise de dados experimentais obtidos em projetos desenvolvidos no âmbito desta temática, e de dados teóricos provenientes de estudos geológicos e geotécnicos realizados por diferentes autores ([6], [10], [11], [12], [13], [14] e [15]). Definiram-se 32 colunas de solo que se associaram aos perfis regulamentares do EC8. Nos casos em que a informação experimental era escassa, o que se verificou nas ilhas do Pico e de S. Jorge e também para o Perfil 1, utilizou-se informação teórica (de [1]). O Perfil 4 não foi identificado nas ilhas estudadas. No Quadro 3 apresentam-se o número de colunas de solo ensaiadas para cada perfil regulamentar e a sua localização.
Quadro 3. Colunas de solo ensaiadas para cada perfil regulamentar e respectiva localização.
Perfil EC8 Nº de colunas de
solo ensaiadas Localização
Perfil 1 2 Angra do Heroísmo (Terceira)
Perfil 2 5 Angra do Heroísmo (Terceira)
Perfil 2/3 1 Praia da Vitória (Terceira)
1 Pedro Miguel (Faial)
Perfil 3
1 São Sebastião (Terceira)
6 Horta (Faial)
5 Flamengos (Faial)
1 Salão (Faial)
1 Lombega (Faial)
1 Velas (São Jorge)
1 Calheta (São Jorge)
4 Fajãs (São Jorge)
1 Pico
Perfil 5 2 São Sebastião (Terceira)
Quando se apresentam mais do que uma coluna de solo para um mesmo local, isto significa que se realizaram ensaios variando ligeiramente as espessuras dos níveis (devido a incerteza no valor da espessura real). As colunas de solo identificadas em Praia da Vitória (Terceira) e em Pedro Miguel (Faial) não se enquadram directamente em nenhum dos perfis regulamentares, possuindo propriedades intermédias entre os Perfis 2 e 3.
Apesar de estarem agrupados em três grandes grupos (ver Quadro 1), a diversidade de materiais vulcânicos existentes nas ilhas dos Açores é muito grande. A estimativa dos valores da velocidade de propagação das ondas S e do peso específico foram efectuadas a
partir de dados experimentais e de pesquisa bibliográfica ([6], [11], [12], [13], [14] e [15]). No Quadro 4 apresentam-se os valores utilizados na modelação das colunas de solo.
Quadro 4. Valores da velocidade de propagação das ondas S e do peso específico atribuídos aos diversos materiais geológicos identificados.
Tipo de solo Descrição Vs (m/s) Peso específico
(kN/m3)
Solos Pomíticos
Solo Vegetal 140 14
Piroclastos Pomíticos 150 16
Solos Pomíticos c/ piroclastos basálticos 180 12
Solos Pomíticos c/ pedra-pomes 160 11
Bagacinas (lapilli basáltico) 160 14
Depósitos de queda 150-200 12
Aterro/tout-venant 180-200 15
Solo areno-siltoso 200 14
Solos Pomíticos 150-200 12
Alternâncias de solos pomíticos c/ pedra-pomes
e paleossolos 200-240 11
Paleossolos 220 12
Solo siltoso c/ fragmentos líticos 230 12 Solo silto-argiloso c/ pedra-pomes 230 10
Solo silto-arenoso 230 12
Aluviões 250-310 16
Material de fluxo 260-320 16
Depósitos Pomíticos de
Queda
Depósitos pomíticos c/ cinzas e pedra-pomes 160 11
Pedra-pomes c/ cinzas 220 10
Cones de Piroclastos 260-450 13-16
Depósito piroclástico com cinzas e lapili 300 15 Cones de Piroclastos com escoadas lávicas 370-490 18 Cones de Piroclastos com Pedra-Pomes 380 16
Mudflows/lahars 300-430 16
Sedimentos com basalto 400 17
Depósitos Pomíticos de queda 400-600 16
Lapilli ou cinzas
Cinzas c/ pedra-pomes 300 12
Lapilli ou Cinzas 300-400 12
Clinker Clinker 400-600 19
Tufos
surtseianos Tufos surtseianos/Tufos vulcânicos 300-450 16 Ignimbritos
não soldados Ignimbritos não soldados 540-650 22
Ignimbritos
soldados Ignimbritos soldados 650 22
Traquito Escoadas traquíticas 650 22
Basalto
Escoadas basálticas alteradas 1300 23
Escoadas basálticas alteradas c/ clinker 1000 22 Escoadas basálticas c/ clinker 800-1400 24
Escoadas basálticas 800-1500 24
Basalto compacto (bedrock) 1500-2000 26-27
4.3 Selecção dos sinais de input
Para prosseguir com o cálculo da resposta sísmica das colunas de solo selecionaram-se 8 sinais de input com diferentes características (Quadro 5): dois sismos locais registados nos Açores [16], três sismos fortes dos Estados Unidos da América [8] e três acelerogramas sintéticos para simular os movimentos dos sismos dos Açores de 1980, de 1998, e da fonte offshore Angra [17]. Estes três últimos foram calculados usando uma simulação estocástica não estacionária de movimentos fortes, baseada em registos europeus ([18], [19]).
Quadro 5. Sinais de input seleccionados.
Movimento Magnitude Distância Epicentral (km) PGA (g) Sismo
M40D16 4.0 16 0.01 2001.07.06
M49D12 4.9 12 0.28 1973.11.23
Topanga 6.7 15 0.33 1994 Northridge
Petrolia 7.0 24 0.42 1992 Cape Mendocino
Taft 7.4 42 0.19 1952 Kern County
M72D45 7.2 45 0.07/0.12 Simulado
M65D15 6.5 15 0.25 Simulado
M55D06 5.5 6 0.16/0.18 Simulado
Com esta selecção pretendeu-se estudar a resposta das colunas de solo a movimentos fortes (sismos com magnitudes superior a 7.0), movimentos intermédios (sismos com magnitudes entre 5.5 e 6.5), e movimentos mais fracos (sismos com magnitudes entre 4.0 e 5.0), de modo a observar a influência da não linearidade da resposta do solo. Além disso, a escolha de diferentes distâncias epicentrais também contribuiu para diversificar as amplitudes e o conteúdo espectral dos sinais utilizados. Para alguns dos sismos simulados utilizaram-se 2 sinais, correspondentes a simulações com características espectrais diferentes.
Na Fig. 5 apresentam-se os espectros de resposta para cada um dos movimentos de input (movimentos introduzidos na base das colunas de solo).
Figura 5. Espectros de resposta dos sinais de input.
5. RESULTADOS
Para todas as colunas de solo foram analisadas as funções de transferência e retirados os valores da frequência própria e da respectiva amplificação. Agruparam-se os resultados por perfil regulamentar com o objectivo de identificar comportamentos semelhantes que possam contribuir para uma melhor caracterização destes perfis. Nas Fig. 6 e Fig. 7 apresentam-se os espectros de resposta à superfície e as funções de transferência de algumas colunas de solo e no Quadro 6 sintetizam-se os resultados obtidos.
Figura 6. Espectros de resposta à superfície (à esquerda) e funções de transferência (à direita) de duas colunas de solo de Angra do Heroísmo (Solar dos Remédios, em cima, e
Biblioteca, em baixo) e que se associam ao Perfil 2 regulamentar.
Figura 7. Espectros de resposta à superfície (à esquerda) e funções de transferência (à direita) da coluna de solo de São Sebastião (cratera), que se associa ao Perfil 5
regulamentar.
Em ambas as figuras é bem visível o comportamento não linear dos solos: para os movimentos mais fortes, de maior amplitude, a frequência própria das colunas de solo desvia-se para as baixas frequências e a sua amplitude diminui; para os movimentos mais fracos (com pequenos valores de pga), a frequência própria das colunas de solo desvia-se para as altas frequências e a sua amplitude aumenta.
Analisando as respostas de todos os perfis estudados identificam-se algumas diferenças no comportamento geral, consoante o Perfil regulamentar, mas também se observam comportamentos semelhantes. No Quadro 6 apresenta-se uma síntese dos resultados agrupados por perfil regulamentar. Dentro de alguns perfis fez-se uma diferenciação devido às diferentes respostas das colunas de solo, em particular no que respeita as frequências próprias e as amplitudes das funções de transferência. Observa-se alguma sobreposição dos valores de VS30 e consequente classificação EC8; contudo optou-se por manter a diferenciação pois o comportamento em frequência revelou-se muito distinto. Nas duas últimas colunas do Quadro 6 está reflectido, quando relevante, o caracter não linear da resposta do solo a movimentos muito fortes (grande magnitude e elevado pga) ou muito fracos (pequena magnitude e pequeno valor de pga).
Quadro 6. Síntese dos resultados obtidos para cada perfil regulamentar Perfil
regulamentar VS30 (m/s) Classe EC8
Frequências próprias (Hz)
Factores de amplificação
Frequências próprias (2)
(Hz)
Factores de amplificação
(2) Perfil 1 > 700 A / B 7.0 – 9.8 ~ 2.5 5.6 – 7.0 ~ 2.2 (1)
Perfil 2
440 < VS30
< 700 B 5.8 – 10.5 3.8 – 9.2 - -
360 < VS30
< 440 B 1.4 – 3.6 2.9 – 6.1 0.8 2.2 (2)
Perfil 3
VS30 > 800 A 4.4 – 8.8 1.9 – 2.7 - -
500 < VS30
< 700 B 4.6 – 7.1 7.4 – 10.2 3.4 – 5.1 5.5 – 6.4 (2) 6.8 – 6.9 ~ 14 – 15 (3) 360 < VS30
< 580 B 1.1 – 4.8 2.6 – 8.5 0.6 – 1.4 2.4 – 3.1 (2) 4.2 – 8.4 9.3 – 12.4 (3) Perfil 5 230 < VS30
< 260 C 0.6 – 1.7 3.6 – 5.6 0.2 – 0.5 1.7 – 3.2 (2) 1.5 – 2.3 5.6 – 10.4
(1) para sismos intermédios próximos; (2) para os sismos com maior pga; (3) para o sismo de menor pga
6. CONCLUSÕES
Este estudo pretende contribuir para uma melhor caracterização dos solos das ilhas do arquipélago dos Açores. O EC8 [1] apresenta apenas uma descrição estratigráfica e um valor médio para a velocidade de propagação das ondas transversais. Sabendo que a frequência própria de vibração do solo é um parâmetro fundamental para estimar potenciais danos em estruturas na ocorrência de um sismo futuro, dirigiu-se este estudo para a estimativa desse parâmetro.
Neste trabalho definiram-se várias colunas de solo, que se associaram aos perfis regulamentares e calcularam-se funções de transferência para diversos sinais de input de modo a simular os vários tipos de acção sísmica a que estão sujeitas as ilhas dos Açores.
Devido à heterogeneidade e variabilidade da composição dos solos açoreanos obteve-se uma grande quantidade de resultados das modelações efectuadas. Este trabalho apresenta uma primeira análise desses resultados. Apesar da metodologia simples utilizada, os resultados são satisfatórios tendo permitido identificar com clareza o comportamento não linear dos solos. Os valores de VS30 encontrados indicam que a maioria dos solos dos Açores fazem parte do grupo B da classificação regulamentar do EC8 [1]. Esta característica já foi identificada em [1] sendo reforçada pelos resultados aqui apresentados.
Contudo, estes resultados ainda deverão ser objecto de um estudo mais pormenorizado para se chegar a valores mais precisos; estes deverão corresponder a intervalos em resultado da heterogeneidade dos terrenos (sobretudo no que respeita à espessura dos
diferentes níveis). Por outro lado, o comportamento não linear dos solos, ao dificultar a caracterização da sua resposta sísmica, torna este desafio ainda mais aliciante.
A estimativa das frequências próprias de vibração do solo, com as respectivas amplitudes, poderá ajudar a minimizar (ou mesmo evitar) danos no futuro.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi realizado no âmbito do projecto “SIGMA – Caracterização da acção sísmica no Arquipélago dos Açores” (PTDC/CTE-GIX/121957/2010), financiado pela FCT, no âmbito do Concurso PTDC/2010 e constitui uma contribuição do Instituto Dom Luiz (PEST- OE/CTE/LA0019/2011 – IDL).
REFERÊNCIAS
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