Avaliação da vulnerabilidade sísmica da Igreja de São Paulo na Ribeira Quente, Açores

Abstract

This dissertation focuses on the study of the seismic vulnerability of the Church of São Paulo, a historical building of significant cultural and social importance in the local community of Ribeira Quente, São Miguel Island, Azores. One of the main motivations for this study was the lack of knowledge about the level of seismic vulnerability of the church, a situation that generates persistent uncertainties and concerns the local community s.The collection of data related to the 1998 earthquake on the islands of Pico and Faial in the Azores plays an essential role in this study. These data provide valuable information about the seismic behavior of masonry buildings, especially historical ones, enriching the understanding of the seismic vulnerability of São Paulo Church.Detailed characterization of the study area and the church itself was a crucial component of the research. In addition to the analysis of the geographic, geomorphological, geological and geotechnical context of the area, efforts were made to describe natural hazards, past seismic and volcanic events, allowing the tracing of a timeline from the volcanic eruption of 1630 to the construction of the current church. All relevant seismic events that affected the church and parish over the years were also documented, providing a comprehensive view of the historical context. The experimental campaign was another essential point of this work. In order to obtain detailed and reliable information about the material characteristics and structural behavior of the church, visual, sound, sonic tests, and dynamic identification tests were carried out to characterize the properties of the stone masonry and the modal properties of the structure.The established objectives were successfully achieved, culminating in an assessment of seismic performance through non-linear static analysis. This involved the development of a numerical model using the advanced structural analysis software DIANA FEA and the analysis of the seismic response of the building, including structure capacity, displacements and damage. Furthermore, a stability check was carried out in accordance with Eurocode 8.In summary, this dissertation offers an in-depth understanding of the seismic vulnerability of the Church of São Paul, highlighting its cultural and historical significance, and providing essential data for the preservation of similar historic buildings.

Esta dissertação centra-se no estudo da vulnerabilidade sísmica da Igreja de São Paulo, um edifício histórico de significativa importância cultural e social na comunidade local da Ribeira Quente, ilha de São Miguel, Açores. Uma das principais motivações para este estudo foi a falta de conhecimento sobre o nível de vulnerabilidade sísmica da igreja, situação que gera incertezas persistentes e preocupa a comunidade local.A recolha de dados relacionados com o sismo de 1998 nas ilhas do Pico e Faial desempenha um papel essencial neste estudo. Estes dados fornecem informações valiosas sobre o comportamento sísmico de edifícios de alvenaria, especialmente os históricos, enriquecendo a compreensão da vulnerabilidade sísmica da Igreja de São Paulo. A caracterização detalhada da área de estudo e da própria igreja foi uma componente crucial desta investigação. Para alem da análise do contexto geográfico, geomorfológico, geológico e geotécnico da área, procurou-se descrever os perigos naturais, eventos sísmicos e vulcânicos passados, o que permitiu traçar uma linha temporal desde a erupção vulcânica de 1630 até à construção da igreja atual. Foram ainda documentados todos os abalos sísmicos relevantes que afetaram a igreja e a freguesia ao longo dos anos, proporcionando uma visão abrangente do contexto histórico.A campanha experimental foi outro ponto essencial deste trabalho. De forma a obter informação detalhada e fiável acerca das características materiais e do comportamento estrutural da igreja, foram realizados ensaios de inspeção visual, sónicos e de identificação dinâmica para caracterização das propriedades das alvenarias de pedra e as propriedades modais da estrutura.Os objetivos estabelecidos foram alcançados com sucesso, culminando numa avaliação do desempenho sísmico através de análise estática não linear. Isso envolveu o desenvolvimento de um modelo numérico com recurso ao software de análise estrutural avançada DIANA FEA, e a análise da resposta sísmica do edifício, incluindo a capacidade da estrutura, deslocamentos e danos. Além disso, foi realizada uma verificação da estabilidade de acordo com o Eurocódigo 8.Em resumo, esta dissertação oferece uma compreensão aprofundada da vulnerabilidade sísmica da Igreja de São Paulo, destacando a sua importância cultural e histórica, e fornecendo dados essenciais para a preservação de edifícios históricos semelhantes.