Seismic vulnerability assessment of reinforced concrete buildings. Analysis of primary schools’ buildings of the southwestern Iberian Peninsula

Among existing natural disasters, earthquakes have historically caused the most outstanding damage and human losses. The destructive impact of an earthquake depends on its magnitude, and the vulnerability and the resilience of the population. Therefore, in order to minimise its consequences, prevention and resilience should be improved. In fact, the minimisation of the geological and geotechnical risks associated with natural disasters has become one of the main challenges of European and national policies, especially after the damage caused by recent earthquakes in Europe. Rigorous seismic vulnerability analyses to enhance the behaviour of buildings can help to reduce the seismic damage, the human losses and the economic impact due to future seismic events This thesis addresses this challenge by establishing two main objectives: i) to assess the seismic vulnerability of RC buildings focusing on primary school buildings located in the southwestern Iberian Peninsula, particularly the Algarve-Huelva region; and ii) to develop specific seismic retrofitting methods for the schools to improve their seismic behaviour and to reduce their expected seismic damage. It has focused on the study of RC primary school buildings in southwestern Spain due to their vulnerability: i) a major part of them was constructed with RC structures prior to restrictive seismic codes (i.e., aseismic design, low-quality structural materials, reinforcement ratios, among others); ii) the considerable seismic hazard of the area, characterised by far away earthquakes of a long-return period and large-very large magnitude; iii) the low/adult child ratio and the post-traumatic stress and depressive disorders that children can suffer from after surviving an earthquake. To do so, first, the seismic hazard of the Algarve-Huelva area has been analysed. This study has revealed considerable differences in the seismic codes of Spain and Portugal, particularly in the definition of the response spectra. Then, t
Los terremotos se encuentran entre los desastres naturales que han producido históricamente mayores daños y pérdidas de vidas humanas. La capacidad destructiva de un terremoto depende de su magnitud, la vulnerabilidad de las construcciones y la capacidad de recuperación de la población. Por tanto, para minimizar sus consecuencias, se debe mejorar la prevención y la resiliencia. De hecho, la minimización de los riesgos geológicos y geotécnicos debidos asociados a desastres naturales se ha convertido en uno de los principales retos de diversas políticas europeas y nacionales. Este interés se ha acrecentado debido a los efectos catastróficos de recientes terremotos sufridos en Europa. En este contexto, los análisis de vulnerabilidad sísmica rigurosos permiten mejorar el comportamiento de los edificios para así reducir el daño sísmico, las pérdidas humanas y el impacto económico de futuros eventos sísmicos. Esta tesis pretende dar respuesta a este problema centrándose en dos objetivos: i) evaluar la vulnerabilidad sísmica de los colegios de educación primaria de hormigón armado (HA) localizados en el suroeste de la península Ibérica, en particular, en la región Algarve-Huelva; ii) desarrollar métodos específicos de refuerzo sísmico para que los colegios mejoren su comportamiento sísmico y se reduzca el daño sísmico esperado. Este trabajo se ha centrado en estos edificios debido a su vulnerabilidad: i) una gran parte se construyó con estructura de HA antes de la entrada en vigor de códigos sísmicos restrictivos (presentan un diseño asísmico, materiales estructurales de baja calidad o bajos porcentajes de armadura, entre otros); ii) la considerable peligrosidad sísmica del área, caracterizada por terremotos lejanos de largo período de retorno y magnitud grande-muy grande; iii) la baja proporción de niños/adultos y el estrés postraumático y los trastornos que pueden sufrir los niños tras un terremoto. Para ello, en primer lugar, se ha analizado la peligrosidad sísmica de l