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Definizione di indici di non linearità del comportamento strutturale delle dighe sulla base di informazioni dinamiche (frequenze e modi di vibrare) ricavate da indagini sperimentali.

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Definizione di indici di non linearità del comportamento strutturale delle dighe sulla base di informazioni dinamiche (frequenze e modi di vibrare) ricavate da indagini sperimentali.

Recently updated on Aprile 7th, 2021 at 01:17 pm

La risposta dinamica delle strutture è da tempo utilizzata per valutare, in forma indiretta, le caratteristiche fisico-meccaniche dei materiali costituenti e le condizioni di vincolo al contorno. Alcune strutture di particolare rilevanza socio-economica, quali le dighe, sono da anni oggetto di indagini sperimentali e di numerosi studi metodologici volti a ricavarne le condizioni di sicurezza. In genere, l’obiettivo perseguito è quello di identificare su modello numerico (ad esempio agli elementi finiti) la distribuzione dei parametri fisici che permette di ricostruire con il minor errore possibile la risposta dinamica sperimentale (identificazione strutturale). Il modello così calibrato consente quindi di simulare il comportamento strutturale e di eseguire le verifiche di sicurezza con accresciuta confidenza. Altre volte, l’analisi delle proprietà dinamiche misurate viene utilizzata, senza ricorrere ad alcun modello della struttura, per stabilire il livello di degrado strutturale, mediante l’identificazione di fenomeni non lineari in atto nel comportamento strutturale. Entrambi gli approcci, possono essere applicati sia occasionalmente – fornendo in tal modo l’indicazione dello stato corrente rispetto a quello atteso – che sistematicamente, ovvero mediante ripetizioni delle prove in tempi successivi, permettendo così di stabilire una comparazione a fini diagnostici. Quest’ultima modalità è ispiratrice dei sistemi di monitoraggio, in particolare di quelli dinamici, nei quali l’acquisizione sistematica di misure fornisce la possibilità di monitorare l’evoluzione delle condizioni strutturali. Tuttavia, il processo suddetto risulta in genere molto complesso, richiedendo una conoscenza approfondita delle metodologie di analisi e la disponibilità di strumenti diagnostici molto sofisticati, che ancora sono poco diffusi nell’ambito dell’ingegneria delle opere di sbarramento. Per questo motivo, lo scopo del presente studio è quello di individuare una metodologia sufficientemente semplice, rapida ed accessibile alla maggior parte degli addetti ai lavori per l’individuazione preliminare di fenomeni non lineari in atto nelle dighe in calcestruzzo, sulla base delle caratteristiche dinamiche (frequenze proprie di vibrazione). Ciò è stato possibile grazie alla disponibilità di dati ricavati da numerose campagne dinamiche eseguite nell’arco temporale 1974 �÷ 1999 su 28 dighe del gruppo Enel. Si è cercato perciò di stabilire se le proprietà dinamiche sperimentali rilevate in tempi successivi, potessero essere utilizzate per stabilire il grado di non linearità o eventualmente di degrado dell’opera, mediante la definizione di un “indice di non linearità”, proporzionale allo scostamento dalle condizioni di stazionarietà/linearità di una struttura che si mantiene nelle condizioni originarie. Come detto, le frequenze proprie, ottenute mediante le prove ad eccitazione forzata, sono le proprietà dinamiche utilizzate in questo contesto per valutare l’indice di non linearità cercato e successivamente, mediante una più accurata analisi e confronto dei modi propri di vibrare, si cercherà una conferma e una validazione della metodologia.

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