Avaliação sísmica da ala Joanina do Palácio Nacional de Sintra e definição de rotas de fuga em BIM

Ricardo Nuno Ramos Vardasca Pereira

Key information

Authors:

Ricardo Nuno Ramos Vardasca Pereira (Ricardo Nuno Ramos Vardasca Pereira)

Supervisors:

Rita Maria Do Pranto Nogueira Leite Pereira Bento (Rita Maria Do Pranto Nogueira Leite Pereira Bento); Ana Paula Martins Falcão Flor (Ana Paula Martins Falcão Flor)

Published in

November 24, 2023

Abstract

O Palácio Nacional de Sintra é um complexo edificado de elevada importância histórica e cultural. É constituído por um aglomerado de diferentes corpos construídos em épocas distintas, unidos organicamente, e com estilos arquitetónicos e artísticos característicos do seu período de construção. A preservação deste património singular e de enorme valor é, por consequência, um enorme desafio ao nível da engenharia, sendo o estudo da sua vulnerabilidade sísmica um fator de elevada importância para sua salvaguarda. O objetivo deste trabalho consiste na avaliação do desempenho estrutural sísmico de parte da ala Joanina e, posteriormente, a partir dos resultados obtidos da modelação, determinar as rotas de fuga baseadas no comportamento estrutural do edifício, tendo como principal critério a segurança. A avaliação sísmica foi feita com dois programas de modelação e análise estrutural: o 3Muri e o Abaqus. Estes modelos foram concebidos e calibrados com base em ensaios experimentais realizados anteriormente e num detalhado modelo BIM do Palácio. Nos dois modelos criados realizaram-se análises estáticas não lineares, e verificou-se a segurança para o estado limite de colapso iminente (NC) segundo o método N2 proposto pelo EC8-1, comparando- -se posteriormente os resultados de cada modelo. Na sequência dos resultados obtidos das análises realizadas, e com base na informação armazenada no modelo Revit, foi desenvolvida uma metodologia de automatização para a definição de rotas de evacuação do edifício sob risco sísmico. O cálculo das rotas de fuga foi feito através da criação de um grafo de conectividade e da aplicação do algoritmo de Dijkstra. The National Palace of Sintra is a building complex of great historical and cultural importance. It is made up of an agglomeration of different bodies built at different times, organically united and with architectural and artistic styles characteristic of their period of construction. The preservation of this unique and extremely valuable heritage is therefore a huge engineering challenge, and the study of its seismic vulnerability is a highly important factor for safeguarding it. The aim of this work is to evaluate the seismic structural performance of part of the Joanina wing and then determine the escape routes based on the structural behaviour of the building, with safety as the main criterion. The seismic evaluation of the National Palace of Sintra was carried out using two structural modelling and analysis software: 3Muri and Abaqus. These models were designed and calibrated on the basis of experimental tests carried out previously and a detailed BIM model of the Palace. Non-linear static analyses were carried out on the two models created, and safety was verified for the limit state of Near Collapse (NC) according to the N2 method proposed in EC8-1. The results of each model were then compared. Based on the results obtained from the analysis carried out and the information stored in the Revit model, an automation methodology was developed to define the building's evacuation routes. The escape routes were calculated by creating a connectivity graph and applying Dijkstra's algorithm.