Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto Produzione e Fonti Energetiche, relativamente al Work Package 6.1 dal titolo “Sicurezza dei bacini idroelettrici Italiani: impostazione metodologica”. Tenendo presente che l’età media delle opere civili degli impianti idroelettrici presenti sul nostro territorio è piuttosto elevata, è indispensabile poterne valutare il degrado e la vita residua ai fini del mantenimento in sicurezza della continuità del servizio erogato. Nel caso delle opere civili, riveste particolare importanza la possibilità di verificare il comportamento strutturale in assenza di informazioni sulle proprietà meccaniche dei materiali impiegati nella costruzione o sul livello di degrado insorto nel tempo. A tale scopo si fa riferimento ai processi di identificazione strutturale che, basandosi sul metodo degli elementi finiti e sull’analisi modale, sono dei metodi numerico/sperimentali consolidati che consentono di valutare il comportamento reale di una struttura avvalendosi esclusivamente delle misure sperimentali fornite da campagne di tipo dinamico condotte in situ. Nella fase preliminare del processo di identificazione, i modelli numerici non sono ovviamente rappresentativi delle condizioni reali della struttura se non sono noti a priori i parametri fisico/meccanici dei materiali. Mediante il processo di identificazione strutturale è però possibile modificare in modo iterativo tali parametri in modo che la risposta dinamica numerica sia sempre più rappresentativa di quella sperimentale. Una volta ultimato il processo, con il modello numerico reso ormai affidabile è possibile eseguire analisi che consentono di valutare in chiave diagnostica la sicurezza delle strutture oltre a pianificare, se necessario, interventi di ripristino o rinforzo. Nella fase precedente di Ricerca di Sistema era stato sviluppato ed implementato nel codice MIDA (Modal IDentification Analysis) una nuova metodologia di identificazione strutturale, nota in letteratura con il nome Coupled Local Minimizers Method (CLM), basata su un algoritmo di ottimizzazione di tipo globale. Il presente studio è stato condotto utilizzando tale codice ed è consistito nell’analisi di un caso di interesse pratico nel settore delle dighe di ritenuta a volta, particolarmente impegnativo in quanto la struttura selezionata manifesta un comportamento asimmetrico rispetto alla sezione di chiave e di tipo non lineare a fronte dei carichi applicati. La scelta di analizzare una situazione assolutamente al di fuori della normalità è stata motivata dalla convinzione che nel futuro tali situazioni saranno sempre più frequenti e sarà necessario disporre di strumenti adeguati per la loro comprensione. Nella fase preliminare, le analisi di identificazione sono state condotte basandosi sui risultati forniti da una precedente campagna dinamica, durante la quale furono effettuate registrazioni di vibrazione ambientale, misure che possono fornire informazioni più che sufficienti per la comprensione del comportamento dell’opera in presenza di una regolarità di comportamento. Poiché le misure sperimentali sembravano

indicare una differenza in termini di rigidezza tra le due spalle, si è realizzato un modello numerico che riproduce fedelmente la reale geometria della diga (spessori e curvature) e l’effettiva morfologia della vallata circostante, con una particolare attenzione allo sperone roccioso in sponda orografica sinistra. I primi risultati hanno messo in luce che l’algoritmo di ottimizzazione del processo di identificazione, per poter convergere, deve ridurre progressivamente e in modo consistente le rigidezze dello sperone roccioso e i moduli elastici della diga verso l’imposta sinistra. Alla luce del confronto dei risultati numerici con quelli sperimentali, è ragionevole sospettare che si possano essere attivati dei giunti di cui, per ora, non si conosce l’esistenza e che, pertanto, non sono presenti nel modello numerico di riferimento. Se si vuole procedere ad una caratterizzazione affidabile e si desidera determinare con precisione le caratteristiche dell’opera, risulta quindi necessario disporre di informazioni di qualità superiore (sensori più numerosi e meglio disposti, eccitazione artificiale) relative al comportamento complessivo dell’opera e soprattutto delle spalle. Sono state quindi tracciate e trasmesse al gestore dell’impianto le linee generali di una nuova campagna di misura che verrà effettuata a cura dello stesso entro la primavera del 2007, e che dovrà prevedere, oltre all’installazione di più sensori, l’eccitazione artificiale forzata dell’opera, condizione che consente, sulla base dei risultati ottenuti nel corso di esperienze pluriennali condotte dall’ENEL e da operatori internazionali, di individuare, con notevole grado di affidabilità, più modi di vibrare ed una migliore determinazione delle frequenze e delle deformate modali. Infatti l’esperienza pregressa condotta su strutture massicce, alle quali si possono associare le dighe in calcestruzzo, ha sempre confermato che le misure che si possono condurre attraverso vibrazioni ambientali, di norma a bassa intensità, forniscono informazioni di qualità inferiore a quelle ottenibili grazie ad eccitazione forzata per le quali è nota a priori l’entità del disturbo (forza applicata).