Browsing by Author "Jacinto, Luciano"
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- Bayesian assessment of an existing bridge: a case studyPublication . Jacinto, Luciano; Neves, Luís Canhoto; Santos, LuísNowadays, companies in global markets have to achieve high levels of performance and competitiveness to stay "alive”. Within this assumption, the building maintenance cannot be done in a casual and improvised way due to the costs related. Starting with some discussion about lean management and building maintenance, this paper introduces a model to support the Lean Building Maintenance (LBM) approach. Finally based on a real case study from a Portuguese company, the benefits, challenges and difficulties are presented and discussed.
- Calibration of partial safety factors using FORMPublication . Jacinto, Luciano; Santos, Luís Oliveira; Neves, Luís CanhotoPartial safety factors present in codes are defined for the design of broad populations of structures. As a consequence, they do not always reflect correctly the uncertainties for specific existing structures. The possibility of adjusting them has therefore great interest when assessing an existing structure. The concept of design point connected to FORM offers a simple method to calibrate partial safety factors for individual variables. This paper discusses the overall methodology and develops a set of analytical expressions for the probabilistic models more common in structural reliability. As it will be seen the partial factor for a particular variable can be adjusted once defined: (1) probabilistic model used to describe the uncertainty in that variable; (2) coefficient of variation of the variable; (3) fractile implicit on the characteristic value used to quantify the design value; (4) importance of the variable in the limit state under consideration (measured by the respective sensitivity factor), and (5) target reliability index. The choice of the probabilistic model influences significantly the partial factors and this influence rises as the coefficient of variation increases. As a consequence, more attention must be paid when choosing a probabilistic model for a variable with high coefficient of variation. Os coeficientes parciais de segurança especificados nos regulamentos estão calibrados para o dimensionamento de populações de estruturas relativamente vastas. Consequentemente, tais coeficientes nem sempre refletem corretamente os níveis de incerteza envolvidos em estruturas específicas existentes. A possibilidade de ajustá-los tem, por isso, grande interesse na avaliação de estruturas existentes. O conceito de ponto de dimensionamento FORM oferece um método simples para calibrar coeficientes parciais de segurança relativos a variáveis individuais. Este artigo discute o método geral e desenvolve um conjunto de expressões analíticas para os modelos probabilísticos mais comuns em fiabilidade estrutural. Como veremos, o coeficiente parcial de segurança de uma variável específica pode ser ajustado uma vez definidos: (1) modelo probabilístico usado para descrever a incerteza nessa variável; (2) coeficiente de variação da variável; (3) quantil implícito no valor característico utilizado para quantificar o valor de dimensionamento; (4) importância da variável no estado limite em consideração (medida pelo respetivo coeficiente de sensibilidade) e (5) índice de fiabilidade alvo. A escolha do modelo probabilístico influencia significativamente os coeficientes parciais e essa influência é tanto mais significativa quanto maior for o coeficiente de variação da variável. Consequentemente, mais atenção deve ser dada ao escolher um modelo probabilístico para uma variável com alto coeficiente de variação.
- Metodologias probabilísticas na avaliação da segurança de pontes existentesPublication . Jacinto, Luciano; Oliveira Santos, Luís; Neves, Luís C.Na avaliação da segurança de pontes existentes a incerteza é substancialmente diferente da presente na fase de projeto, por duas razões principais: (1) a possibilidade de redução de incerteza por meio de informação colhida da ponte (realização de ensaios não destrutivos, por exemplo) e (2) aumento da incerteza devido à eventual presença de deterioração. Neste trabalho, fazendo uso de metodologias probabilísticas, e em particular metodologias Bayesianas, discute-se a avaliação da segurança de pontes de betão armado considerando explicitamente estes efeitos.
- Probabilistic models for mechanical properties of prestressing strandsPublication . Jacinto, Luciano; Pipa, Manuel; Neves, Luís C.; Oliveira Santos, LuísThis study focus on the probabilistic modelling of mechanical properties of prestressing strands based on data collected from tensile tests carried out in Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC), Portugal, for certification purposes, and covers a period of about 9 years of production. The strands studied were produced by six manufacturers from four countries, namely Portugal, Spain, Italy and Thailand. Variability of the most important mechanical properties is examined and the results are compared with the recommendations of the Probabilistic Model Code, as well as the Eurocodes and earlier studies. The obtained results show a very low variability which, of course, benefits structural safety. Based on those results, probabilistic models for the most important mechanical properties of prestressing strands are proposed.
- Segurança estrutural: uma introdução com aplicações à segurança de estruturas existentesPublication . Jacinto, LucianoAs expetativas da sociedade relativamente à segurança das construções são muito elevadas. A ocorrência de colapsos estruturais é em geral muito pouco tolerada, em especial quando daí resultam perdas humanas. Não admira, por isso, que o tema da segurança estrutural tenha atraído a atenção de muitos investigadores ao longo dos tempos. Visto que o problema do dimensionamento e verificação da segurança das estruturas envolve tomar decisões em face de incertezas significativas, tais investigadores têm defendido que a abordagem probabilística do problema é a mais satisfatória. Neste respeito, cabe aqui uma referência especial à atividade pioneira dos engenheiros Julio Ferry Borges e Mário Castanheta, cujos trabalhos de investigação no domínio da segurança estrutural, realizados no LNEC a partir da década de 50, mereceram ampla aceitação e reconhecimento internacionais. Graças ao empenho notável desses e de outros investigadores daquele período, a segurança estrutural, até então tratada essencialmente de forma determinística, passou a ser analisada de forma mais racional e consistente. A aplicação de conceitos probabilísticos no dimensionamento e verificação da segurança das estruturas deu origem a uma teoria conhecida atualmente como teoria da fiabilidade estrutural. Esta teoria está hoje bem consolidada e documentada, mas é pouco utilizada no dimensionamento das estruturas, embora a regulamentação atual o permita. A abordagem alternativa baseia-se no bem conhecido método dos coeficientes parciais de segurança. Devido à sua simplicidade e a um registo histórico bem-sucedido com a sua aplicação no projeto de estruturas, esse método é, e continuará a ser, o método principal de verificação da segurança de estruturas novas. No entanto, no domínio das estruturas existentes, a tendência atual é o uso cada vez mais generalizado de ferramentas probabilísticas. Uma das razões é que tais ferramentas permitem, de forma mais consistente, quantificar as diferentes fontes de incerteza, que são específicas da estrutura em avaliação. A regulamentação para estruturas novas aplica-se a populações de estruturas relativamente vastas, pelo que os coeficientes de segurança aí especificados poderão não traduzir corretamente as incertezas de uma estrutura particular em avaliação. Outra razão tem a ver com o facto de os trabalhos de reforço serem em geral muito onerosos, justificando avaliar a segurança da forma mais rigorosa possível, recorrendo, nomeadamente, a ferramentas probabilísticas. A aplicação de tais ferramentas apresenta, porém, alguns desafios. Por um lado, verifica-se uma quase total ausência da teoria da fiabilidade estrutural nos currículos da maioria dos cursos de engenharia civil ministrados no país. Os alunos terminam os seus cursos com pouca formação nessa área, de modo que terão alguma dificuldade caso dela necessitem na sua vida profissional. Por outro lado, trata-se de uma área com muito pouca divulgação na língua portuguesa, e os livros existentes na língua inglesa, apesar da sua elevada qualidade, são de um modo geral relativamente complexos. O presente livro procura dar uma resposta, ainda que modesta, a esses desafios. Pensa-se, por isso, que o livro é oportuno e que será útil, não só em Portugal, mas também nos países de língua oficial portuguesa, onde os desafios não serão muito diferentes dos mencionados acima. A teoria da fiabilidade estrutural é, contudo, um ramo do conhecimento muito vasto, e em certos aspetos também complexo, pelo que não se abordam todos os detalhes da teoria, mas apenas aqueles julgados essenciais e de aplicação prática mais imediata. Sempre que oportuno indicam-se ao longo do texto referências bibliográficas adicionais que permitirão ao leitor interessado aprofundar certas partes da matéria. Não se assume conhecimento prévio significativo na área das probabilidades, pois os conceitos probabilísticos necessários serão revistos em capítulos próprios. As potencialidades das metodologias probabilísticas só são muitas vezes percebidas através de exemplos numéricos. Com isso em mente, privilegiou-se a inclusão de inúmeros exemplos ao longo do texto. Os exemplos estão resolvidos maioritariamente recorrendo à linguagem Python. Trata-se de uma linguagem interpretada e muito versátil, como o MATLAB. Tem, porém, a vantagem de ser gratuita, o que certamente tem contribuído para a sua enorme expansão e popularidade. Por ser uma linguagem poderosa e de fácil aplicação, constitui uma ferramenta ideal para a resolução de problemas na área da fiabilidade estrutural. A maioria dos exemplos são acompanhados pela listagem do código Python usado na sua resolução, o que permitirá ao leitor, por simples adaptação, resolver os seus próprios problemas. Procurou usar-se uma linguagem concisa e rigorosa, mas sem sacrificar a clareza. Os capítulos foram mantidos com uma dimensão reduzida, a fim de facilitar a sua leitura. Cada capítulo inicia-se com um breve sumário do que vai ser tratado. O autor sentir-se-á muito honrado se esta publicação contribuir para estimular no leitor o gosto por esse domínio do conhecimento tão nobre e fascinante que é a segurança estrutural.