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Sviluppo di fattori di vulnerabilità per le dighe in calcestruzzo

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Sviluppo di fattori di vulnerabilità per le dighe in calcestruzzo

Sono documentate le attività mirate allo sviluppo di un metodo di semplice e rapido utilizzo per classificare preventivamente, dal punto di vista della vulnerabilità relativa rispetto alle azioni sismiche, le dighe in calcestruzzo a volta e a gravità esistenti in Italia, che costituiscono circa il 60% dell’intero patrimonio nazionale di grandi dighe. Per le due tipologie di dighe sono stati formulati fattori di vulnerabilità sismica espressi in funzione di parametri facilmente reperibili e caratterizzati da bassi livelli di incertezza, fattori calibrati e validati con analisi numeriche agli elementi finiti effettuate con il metodo ETA (Endurance Time Analysis).

La valutazione del rischio sismico delle dighe esistenti, nella maggior parte dei casi non progettate per rispondere ai requisiti prestazionali richiesti dalle più recenti normative, rappresenta un tema quanto mai attuale alla luce dei recenti terremoti che hanno colpito l’Italia centrale, interessando anche diverse aree in cui sono presenti tali infrastrutture. Sebbene le dighe abbiano tutte risposto in maniera più che soddisfacente ai ripetuti scuotimenti sismici, la minaccia delle catastrofiche conseguenze che potrebbero verificarsi nel caso di una loro rottura impone che siano continuamente mantenute in sicurezza ed efficienza. Il conseguimento di tale obiettivo non può prescindere dallo sviluppo di criteri, metodi e strumenti in grado di integrare aspetti in passato analizzati separatamente, quali l’incidenza degli eventi estremi, la valutazione della sicurezza strutturale e i possibili danni conseguenti a un inatteso rilascio incontrollato d’acqua. In questo contesto, con l’obiettivo finale dello sviluppo di uno strumento GIS per la mappatura del rischio sismico delle dighe in calcestruzzo (a volta e a gravità), si sta sperimentando un metodo di semplice e rapido utilizzo per classificarne preventivamente la vulnerabilità.

Per le due tipologie di dighe (a volta e a gravità) sono stati formulati fattori di vulnerabilità sismica espressi in funzione di parametri facilmente reperibili e caratterizzati da bassi livelli di incertezza (essenzialmente i dati caratterizzanti la geometria). La calibrazione e la successiva validazione dei fattori di vulnerabilità sono state realizzate utilizzando i risultati di analisi numeriche agli elementi finiti effettuate con il metodo ETA (Endurance Time Analysis), che consente di esprimere la vulnerabilità delle dighe nei confronti dei terremoti attraverso curve di capacità che sintetizzano le prestazioni della struttura in funzione del livello di intensità sismica. La formulazione adottata permette di aggiornare facilmente la calibrazione dei fattori di vulnerabilità in base alla disponibilità dei risultati delle analisi numeriche di ulteriori dighe.

La classificazione preliminare della vulnerabilità sismica delle dighe fornita dal metodo proposto è in buon accordo con quella risultante dalle analisi di transitorio dinamico (che comportano tempi e onere computazionale maggiore) e può pertanto costituire un utile supporto alle autorità e agli operatori di settore nella definizione delle priorità con cui condurre più approfonditi studi per le valutazioni di sicurezza.

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