Ground-shaking scenarios and urban risk evaluation of Barcelona using the Risk-UE capacity spectrum based method

Irizarry, Janira; Lantada, Nieves; Pujades, L. G.; Barbat, Álex H.; Goula, Xavier; Susagna, Teresa; Roca, A.

doi:10.1007/s10518-010-9222-6

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“…Data for buildings were provided by the City Council's Municipal Institute of Information Technology (IMI). In previous seismic risk studies in Barcelona [5][6][7][8], buildings were grouped into three classes: low-, mid-and high-rise, called RCL, RCM and RCH, with 1 to 3, 4 to 6 and over 6 stories, respectively. Notably, most of the buildings in this district range from 6 to 11 stories, because buildings with 5 or fewer stories in Barcelona are mainly made from unreinforced masonry.…”

Section: Building Distributionmentioning

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“…In addition, there are several methodologies for calculating seismic vulnerability that consider hazard and exposure in different ways. For instance, vulnerability-index-based methods (VIM) [6,7] and capacity spectrum-based methods (CSM) [8] are the most used to estimate seismic vulnerability in urban environments, from a probabilistic perspective. Borzi et al [9] developed models to quantify seismic vulnerabilities by considering uncertainties for reinforced concrete structures.…”

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Seismic Risk Assessment Using Stochastic Nonlinear Models

et al. 2020

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The basic input when seismic risk is estimated in urban environments is the expected physical damage level of buildings. The vulnerability index and capacity spectrum-based methods are the tools that have been used most to estimate the probability of occurrence of this important variable. Although both methods provide adequate estimates, they involve simplifications that are no longer necessary, given the current capacity of computers. In this study, an advanced method is developed that avoids many of these simplifications. The method starts from current state-of-the-art approaches, but it incorporates non-linear dynamic analysis and a probabilistic focus. Thus, the method considers not only the nonlinear dynamic response of the structures, modeled as multi degree of freedom systems (MDoF), but also uncertainties related to the loads, the geometry of the buildings, the mechanical properties of the materials and the seismic action. Once the method has been developed, the buildings are subjected to earthquake records that are selected and scaled according to the seismic hazard of the site and considering the probabilistic nature of the seismic actions. The practical applications of the method are illustrated with a case study: framed reinforced concrete buildings that are typical of an important district, the Eixample, in Barcelona (Spain). The building typology and the district were chosen because the seismic risk in Barcelona has been thoroughly studied, so detailed information about buildings' features, seismic hazard and expected risk is available. Hence, the current results can be compared with those obtained using simpler, less sophisticated methods. The main aspects of the method are presented and discussed first. Then, the case study is described and the results obtained with the capacity spectrum method are compared with the results using the approach presented here. The results at hand show reasonably good agreement with previous seismic damage and risk scenarios in Barcelona, but the new method provides richer, more detailed, more reliable information. This is particularly useful for seismic risk reduction, prevention and management, to move towards more resilient, sustainable cities.Sustainability 2020, 12, 1308 2 of 21 software useful for estimating the stochastic response of multi degree of freedom systems (MDoF) systems by considering uncertainties in the seismic hazard and in the main features of the structures. Uncertainties were considered in relation to the geometry of the structure, the mechanical properties of the materials and the seismic action, amongst many other variables. In that study, thousands of non-linear dynamic analyses (NLDA) were executed using thousands of structural models and earthquake records. The procedure for combining the structural models and the earthquake records was based on the Latin hypercube and Monte Carlo sampling methods.From the NLDA results presented in Vargas-Alzate et al. 2019 [2], a simplified methodology was proposed to estimate maximum inter-story drifts ...

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Section: Building Distributionmentioning

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Seismic Risk Assessment Using Stochastic Nonlinear Models

et al. 2020

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“…Asimismo, se debería evaluar la vulnerabilidad de todos los edificios del distrito del Eixample incluidos en procesos y planes de rehabilitación, especialmente los protegidos, aplicando métodos más avanzados y precisos (como, por ejemplo, el método basado en el espectro de capacidad [14,25]). …”

Section: Conclusionesunclassified

Escenarios de riesgo sísmico del distrito del Eixample de la ciudad de Valencia

Víllora¹,

Salom²

2015

Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseñ

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Cómo citar este artículo: A. Guardiola-Víllora, L. Basset-Salom, Escenarios de riesgo sísmico del distrito del Eixample de la ciudad de Valencia, Rev. int. métodos numér. cálc. diseño ing. 2014. http://dx.información del artículo Historia del artículo: Recibido el 23 de marzo de 2013 Aceptado el 10 de enero de 2014 On-line el xxx Palabras clave: Riesgo sísmico Vulnerabilidad sísmica Áreas urbanas residenciales Escenario de daño Sistema de información geográficar e s u m e n La evaluación de los escenarios de daño y de pérdidas humanas y materiales es imprescindible para la reducción del riesgo sísmico, incluso en regiones de baja o moderada sismicidad.Se presenta el estudio del riesgo sísmico del distrito residencial del Eixample de Valencia (España), de gran valor histórico y arquitectónico, en el que predominan los edificios de mampostería y donde se encuentra gran parte del patrimonio modernista de la ciudad.Se ha evaluado la vulnerabilidad sísmica con el método del índice de vulnerabilidad [1], se ha determinado la calidad sísmica de la edificación residencial según su tipología estructural, estado de conservación, edad y geometría, y se han identificado los edificios más vulnerables. Posteriormente se han determinado las matrices de probabilidad de daño para escenarios deterministas y probabilistas según la distribución binomial o beta equivalente y, finalmente, mediante un sistema de información geográfica se han elaborado mapas de escenarios de daño, pérdidas y costes, para cada intensidad.Los resultados obtenidos confirman que la vulnerabilidad es elevada y el riesgo sísmico apreciable. Un estudio pormenorizado permitiría mejorar el comportamiento estructural frente a sismo de los edificios del distrito, especialmente si están protegidos, contribuyendo a la reducción de pérdidas humanas y materiales y salvaguardando el patrimonio de la ciudad.Por otra parte, el Plan Especial frente al Riesgo Sísmico en la Comunitat Valenciana, aprobado en 2011, recomienda la elaboración de planes específicos en varios municipios entre los que se encuentra la ciudad de Valencia. Este estudio a pequeña escala puede servir como punto de partida haciéndolo extensivo a toda la ciudad. a b s t r a c tThe assessment of damage scenarios and human and material losses is essential for seismic risk reduction, even in regions of low or moderate seismicity.A seismic risk evaluation is carried out in the residential district of Eixample in Valencia (Spain), a district with great historical and architectural value, with predominantly masonry buildings and where most of the modernist heritage of the city is located.Seismic vulnerability has been evaluated following the vulnerability index method [1] obtaining the seismic quality for the residential building stock taking into account the structural typology, maintenance level, age and geometry, and identifying the most vulnerable buildings. Damage probability matrices for deterministic and probabilistic scenarios have subsequently been determined considering a binomial or beta-equivalent ...

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“…12) se calculó utilizando un escenario de riesgo sísmico probabilista [20][21][22][23][24] considerando las 248 ZEP. El agravamiento es calculado para cada distrito.…”

Section: Barcelona Españaunclassified

Método numérico para la evaluación holística del riesgo sísmico utilizando la teoría de conjuntos difusos

Tibaduiza

Barbat

Cardona

2014

Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseñ

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información del artículo Historia del artículo: Recibido el 10 de agosto de 2012 Aceptado el 29 de octubre de 2012 On-line el 27 de febrero de 2013 Palabras clave: Conjuntos difusos Inteligencia computacional Enfoque holístico Evaluación del riesgo Riesgo sísmico Vulnerabilidad socioeconómicar e s u m e n La teoría de conjuntos difusos ofrece un puente entre el procesamiento simbólico y el numérico que permite el uso de conceptos cualitativos útiles en el proceso de toma de decisiones relacionadas con la gestión del riesgo sísmico y, en general, con la gestión del riesgo de desastres. Su utilización en la evaluación del riesgo sísmico es necesaria en el caso en que los datos para aplicar un método de evaluación convencional del riesgo no estén disponibles o sean insuficientes. Una posible solución, considerada en este artículo, consiste en sustituir la información que falta por la opinión de expertos y en procesar las variables cualitativas y las calificaciones lingüísticas que se obtengan de dichas opiniones en lugar de valores numéricos. El procesamiento se realiza utilizando la teoría de conjuntos difusos. Para lograr una gestión eficaz, el riesgo se debe definir como las posibles consecuencias físicas, económicas, sociales y ambientales que pueden ocurrir en un período de tiempo determinado debido a fenómenos peligrosos. Desde esta perspectiva holística, y utilizando la teoría de conjuntos difusos, el método numérico propuesto calcula un nivel de riesgo físico y un nivel de agravamiento relacionado con las condiciones de fragilidad social y falta de resiliencia, para determinar un nivel de riesgo total. En el artículo se incluyen 2 ejemplos de aplicación del método propuesto y los resultados obtenidos se comparan con los correspondientes a un método convencional de evaluación holística. a b s t r a c tThe fuzzy set theory offers a bridge between the symbolic and numerical processing, allowing managing qualitative concepts useful in the decision-making process related to the seismic risk management and, in general, to the disaster risk management. Its use in the seismic risk evaluation is necessary in the cases where the data required to apply a conventional method of assessing risk are not available or are insufficient. One possible solution, considered in this article, is to replace the missing information by expert opinions and to process the resulting qualitative variables and linguistic qualifications instead of numerical values. This process is based on the fuzzy set theory. In order to achieve an effective management, the risk must be defined as the potential physical, economic, social and environmental consequences which occur due to hazards in a given period of time. From this holistic perspective and using the fuzzy set theory, the proposed numerical method calculates a level of the physical risk and level of the aggravating conditions related to social fragility and to the lack of resilience, to determine a total risk level. In the article are included two examples of application of the proposed met...

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Ground-shaking scenarios and urban risk evaluation of Barcelona using the Risk-UE capacity spectrum based method

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Seismic Risk Assessment Using Stochastic Nonlinear Models

Seismic Risk Assessment Using Stochastic Nonlinear Models

Escenarios de riesgo sísmico del distrito del Eixample de la ciudad de Valencia

Método numérico para la evaluación holística del riesgo sísmico utilizando la teoría de conjuntos difusos

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