Resumo Portugues
Em 1296, sobre o projeto de um dos maiores arquitetos da época, Arnolfo di Cambio, foi
iniciada a construção da Catedral Santa Maria del Fiore, que durante muitos anos, foi a maior
igreja do cristianismo. Construída à 55,00 metros do solo, com altura interna de 32,00 m e
diâmetro interno de 45,40 metros erguida sobre um plano octogonal, a Cúpula da Catedral é a
maior já construída sem a utilização de armadura. Pesando cerca de 29.000 toneladas, a
cúpula de Santa Maria del Fiore é considerada uma das maiores façanhas da engenharia. A
cidade de Florença, localiza-se entre duas zonas de atividade sísmicas: Mugello, ao Norte, e
Chianti, ao Sul. No mês de maio de 2022, a cidade foi acometida por alguns tremores de terra
com magnitude de até 3,7Mw, mesma magnitude de eventos ocorridos no mês de junho de
2023. No mês de setembro, do mesmo ano, foram registrados abalos sísmicos com magnitude
máxima de 4,90 Mw e, em fevereiro de 2024, eventos sísmicos de magnitude 3,5 Mw. A fim
de permitir a perpetuação de construções históricas ao longo dos anos, é indispensável a
análise e a previsão do comportamento dessas estruturas, incluir também a ação sísmica.
Assim, o presente trabalho tem como objetivo desenvolver uma análise numérica não linear
do comportamento sísmico da Catedral de Santa Maria del Fiore, pelo método dos elementos
finitos avaliado em ambiente do programa computacional ABAQUS. A análise sísmica foi
desenvolvida com auxílio do banco de dados disponibilizado pelo software SCALCONA 3.0
a partir de sete acelerogramas naturais, para cinco tempos de retorno (50, 75, 101, 201, 475
anos), de eventos sísmicos gravados em afloramento rochoso que satisfazem os requisitos de
compatibilidade de espectro com o espectro de resposta regulatório para qualquer lugar dentro
da região da Toscana. Tal análise consistiu no detalhamento de acelerações, tensões e
deformações resultantes das aplicações dos eventos sísmicos na estrutura da Catedral, bem
como, com indicação das zonas de falha na estrutura. As maiores tensões, acelerações e
deformações foram observadas para o evento sísmico com magnitude de 6,93 Mw com
distância do epicentro de 83,53 Km e período de retorno de 475 anos. O estado de tensões
estático variou de +1,80 MPa e -4,50 MPa para +8,50MPa e -8,50 MPa com a aplicação do
evento, sendo observada a maior aceleração de 40,84 m/s² e deformação horizontal máxima
de 13,85 mm da estrutura no topo da fissura vertical da superfície sudoeste da cúpula. Dessa
forma, foi proposta uma metodologia de análise de edifícios históricos sujeitos a sismos por
meio da construção de um modelo numérico calibrado com base em registros experimentais
dos modos e frequências de vibração. A opção pelo desenvolvimento de um modelo ajustado
a partir de propriedades dinâmicas garante maior aptidão pelo fato desses parâmetros serem
muito mais sensíveis a pequenas variações e complexos que os parâmetros estáticos, sendo
específicos e únicos para cada estrutura existente.
