Verifiche di sicurezza mediante l’approccio parametrico per macro-elementi

La gestione e la sicurezza dei ponti esistenti sono gli obiettivi delle recenti Linee Guida che mirano a prevenire livelli inadeguati di danno e a mitigare il rischio di crolli e di perdite di vite umane mediante un approccio multilivello consistente in valutazioni parametriche estese a livello territoriale, quali il censimento, le ispezioni e la classificazione, e nei casi previsti in valutazioni accurate mediante analisi numeriche non lineari volte ad accertare l’effettiva capacità portante del ponte per confrontarla con le richieste prestazionali prescritte dalle NTC2018 in condizioni statiche e sismiche.

Laddove le risorse strutturali risultassero insufficienti o inadeguate rispetto alle citate prescrizioni, le Linee Guida consentono di eseguire le verifiche di sicurezza assumendo azioni da traffico stradale “reali”, ossia conformi a quelle previste dal Codice della Strada (§6.3.2.2), e riduzioni dei valori dei coefficienti parziali di sicurezza dei materiali (§6.3.4.1) e delle azioni (§6.3.3.1), al fine di conseguire una prestazionalità minima relativa ad un livello di operatività o di transitabilità caratterizzati da un tempo di riferimento t_ref rispettivamente pari a 30 e 5 anni.

Alla luce di questa innovazione normativa sorge l’esigenza di dover effettuare numerose simulazioni numeriche per diversi scenari di carico che richiedono un elevato onere nella modellazione, nel calcolo e nella valutazione della risposta strutturale se eseguiti con strumenti di calcolo FEM ‘general-purpose’ non dedicati allo studio di queste specifiche tipologie strutturali.  

D’altra parte, l’immenso patrimonio infrastrutturale di ponti stradali deve essere sottoposto a controllo e verifica per cui è auspicabile poter utilizzare procedure di modellazione parametrica per l’analisi strutturale non lineare, che siano in grado di fornire informazioni in merito alla capacità portante della struttura.

Il software è basato sull’approccio ai macro-elementi discreti (DMEM) [2-8] per simulare i meccanismi di rottura tipici delle murature – rocking, taglio diagonale e scorrimento – mediante legami costitutivi non lineari isteretici di tipo fratturante, e di considerare eventuali interventi migliorativi mediante la modellazione di sistemi di rinforzo quali catene, cerchiature, miglioramenti delle qualità meccaniche della muratura.[…]

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