Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
Aprile, A., Spacone, E., and Limkatanyu, S. (2001). "Role of Bond in Beams Strengthened with Steel and FRP Plates." ASCE J. of Structural Engineering, 127(12), pp. 1445-1452.
American Concrete Institute (ACI) (2000). "ACI Committee 440, Guide for The Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems For Strengthening Concrete Structures." Ann Arbor, MI, USA.
Chajes M.J., Finch W.W., Jr., Januszka T.F., e Thomson T.A. Jr., (1996). “Bond and Force Transfer of Composite Material Plates Bonded to Concrete.” Structural J., ACI, 93(2), 208-217.
Chajes M.J., Januszka T.F., Mertz D.R., Thomson T.A. Jr., e Finch W.W., Jr., (1995). “Shear Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Externally Applied Composite Fabrics”. Structural J., ACI, 92(3), 295-303.
Comartin, C.D., Greene, M. and Tubbessing, S.K. (Eds.) (1995). "The Hyogo-Ken Nanbu Earthquake, January 17, 1995," Preliminary Reconnaissance Report, Earthquake Engineering Research Institute, Oakland, CA.
Eurocodice 8 (1998). "Indicazioni progettuali per la resistenza sismica delle strutture." ENV 1998-1-3: Regole generali - Regole specifiche per i diversi materiali ed elementi.
FEMA (1997). "NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings." Federal Emergency Management Agency , FEMA 273, Washington, DC, USA.
fib Bulletin (2001). Design and Use of Externally Bonded FRP Reinforcement (FRP EBR) for Reinforced Concrete Structures. Bulletin no. 14, prepared by sub-group EBR (Externally Bonded Reinforcement) of fib Task Group 9.3 ‘FRP Reinforcement for Concrete Structures’.
Forlani, M.C. (a cura di) (2001). Costruzione e uso della terra. Maggioli Ed.
Hall, J.F. (Ed.) (1995). "Northridge Earthquake, January 17, 1994, Reconnaissance Report, 1," Earthquake Spectra, supplement C to 11, EERI, Oakland, CA.
Hibbitt, Karlsson and Sorensen, ABAQUS User’s Manual, Hibbitt Karlsson & Sorensen, Inc.,Vers.5.8,1998
International Conference of Building Officials (2000). "International Building Code", Whittier, CA, USA.
ISIS Canada. (2000). "Strengthening Reinforced Concrete Structures with Externally Bonded Fibre Reinforced Polymers", ISIS Canada Design Manual, spring, University of Manitoba, Winnipeg, Manitoba, Canada.
Limkatanyu, S., and Spacone, E. (2003). “Effects of Reinforcement Slippages on Nonlinear Responses of RC Frame Structures under Cyclic Loadings”. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 32(15), pp. 2407-2424.
Malek A.M. e Saadatmanesh H., (1998). “Ultimate Shear Capacity of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Web-Bonded Fiber-Reinforced Plastic Plates ”. Structural J., ACI, 95(4), 391-399.
Malek A.M., Saadatmanesh H. e Ehsani M.R., (1998). “Prediction of Failure Load of R/C Beams Strengthened with FRP Plate Due to Stress Concentration at the Plate End”. Structural J., ACI, 95(1), 142-152.
Martino, R., Spacone, E., and Kingsley, G. (2000). "Nonlinear Pushover Analysis of RC Structures." ASCE Structures Congress, Advanced Technology in Structural Engineering, M. Elgaaly editor, Philadelphia, PA, May. 8 pp (CD-ROM).
McKenna F., Fenves, G.L., Filippou, F.C. (2002). " OpenSees: Open System for Earthquake Engieering Simulation", Pacific Earthquake Engineering Research Center, USA, http://opensees.berkeley.edu.
Mirmiran, A., Shahawy, M., Samaan, M., El Echary, H., Mastrapa, J.C. e Pico, O. (1998). Effect of column parameters on FRP-confined concrete, J. Composites for Construction, ASCE, 2(4), 175-185.
Monti, G., Nisticò, N., e Santini, S. (2001). “Design of FRP jackets for upgrade of circular bridge piers”. J. of Composites for Construction, ASCE, 5(2), 94-101.
Monti, G., e Renzelli, M., (2004). "Anchorage of FRP to uncracked concrete". Submitted to J. Struct. Engrg, ASCE, under review.
Nanni, A., Saadatmanesh, H., Ehsani, M.R. et al., (1996). “State-of-the-art report on fiber-reinforced plastic (FRP) reinforcement for concrete structures”, Reported by ACI Committee 440.
Norris T., Saadatmanesh H., e Ehsani M.R., (1997). “Shear and Flexural Strengthening of R/C Beams with Carbon Fiber Sheets”. J. of Structural Engineering, ASCE, 123(7), 903-911.
Ordinanza P.C.M. (2003), 20/3/2003, n.3274 “Primi Elementi in Materia di Criteri Generali per la Classificazione Sismica del Territorio Nazionale e di Normative Tecniche per le Costruzioni in Zona Sismica”.
Petrangeli, M., Pinto, P.E., and Ciampi (1999) “Fiber Element for Cyclic Bending and Shear of RC Structures. I: Theory” ASCE Journal of Engineering Mechanics, 125(9), 994-1001.
Priestley, M.J.N., Seible, F., Xiao, Y. e Verma, R. (1994). “Steel jacket retrofitting of reinforced concrete bridge columns for enhanced shear strength”. Structural J., ACI, 91(4), 394-405.
Saadatmanesh, H., Ehsani, M.R. e Li, M.W. (1994), Strength and ductility of concrete columns externally reinforced with fiber composite straps, ACI Structural J., 91(4), 434-447.
Remino M. (2004). “Shear modeling of reinforced concrete structures”, PhD Thesis, University of Brescia, Italy
Saafi, M., Toutanji, H.A. e Li, Z. (1999). Behavior of concrete columns confined with fiber reinforced polymer tubes. ACI Materials J., 96(4), 500-509.
Samaan, M., Mirmiran, A. e Shahawy, M. (1998). Model of concrete confined by fiber composites. J. of Structural Engineering, ASCE, 124(9), 1025-1031.
SEAOC (1995). "Performance Based Seismic Engineering of Buildings." Structural Engineers Association of California, USA.
Seible, F., Priestley, M.J.N., Hegemier, G.A. e Innamorato, D. (1997). “Seismic retrofit of RC columns with continuous carbon fiber jackets”. J. of Composites for Construction, ASCE, 1(2), 52-62.
Smith, S.T., e Teng, J.G. (2002). “FRP-strengthened RC beams. I: review of debonding strength models”. Engineering Structures, 24, 385-395.
Spacone, E., Ciampi, V., and Filippou, F.C. (1996a). "Mixed Formulation of Nonlinear Beam Finite Element." Computers and Structures, 58, 1, pp. 71-83.
Spacone, E., Filippou, F.C., and Taucer, F.F. (1996b). "Fiber Beam-Column Model for Nonlinear Analysis of R/C Frames. I: Formulation." Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 25, N. 7., pp. 711-725.
Spacone, E., Filippou, F.C., and Taucer, F.F. (1996c). "Fiber Beam-Column Model for Nonlinear Analysis of R/C Frames. II: Applications." Earthquake Engineering and Structural Dynamics, . 25, N. 7, pp. 727-742.
Spacone, E., and Limkatanyu, S. (2000). "Response of Reinforced Concrete Members Including Bond-Slip Effects." ACI Structural J., Volume 97(6), pp. 831-839.
Spoelstra, M. R. e Monti, G. (1999). FRP-confined concrete model. J. of Composite for Construction, ASCE, 3(3), 143-150.
Täljsten B., (1997). “Strengthening of Beams by Plate Bonding”. J. of Materials in Civil Engineering, ASCE, 9(4), 206-212.
Taljsten, B., e Elfgren, L., (2000). “Strengthening concrete beams for shear using CFRP-materials: evaluation of different application methods”. Composites: Part B, 31, 87-96.
Thomsen, H., Spacone, E., Limkatanyu, S., and Camata, G. (2003). “Failure Mode Analyses of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with Externally Bonded Fiber Reinforced Polymers.” ASCE Journal of Composites for Construction, 8(2), 123-131.
Toutanji, H.A. (1999). “Stress-strain characteristics of concrete columns externally confined with advanced fiber composite sheets. “ ACI Materials J., 96(3), 397-404.
Triantafillou T.C. e Plevris N., (1992). “Strengthening of RC Beams with Epoxy Bonded Fiber Composite Materials”. Materials and Structures, 25, 201-211.
Triantafillou T.C., (1998). “Shear Strengthening of Reinforced Concrete Beams Using Epoxy-Bonded FRP Composites”. Structural J., ACI, 95(2), 107-115.
Triantafillou, T.C., e Antonopoulos, C.P., (2000). “Design of concrete flexural members strengthened in shear with FRP”. J. of Composites for Construction, ASCE, 4(4), 198-205.
Xiao, Y. e Ma, R. (1997). “Seismic retrofit of RC circular columns using prefabricated composite jacketing. “ J. of Structural Engineering, ASCE, 123(10), 1357-1364.
Parole Chiave
ADEGUAMENTO SISMICO; MATERIALI COMPOSITI FIBRORINFORZATI; RINFORZO A FLESSIONE E TAGLIO; CONFINAMENTO; MODELLAZIONE AGLI ELEMENTI FINITI; ANALISI NONLINEARE DI TELAI; CEMENTO ARMATO; MURATURA; SPERIMENTAZIONE STRUTTURALE

Tecniche e materiali innovativi per il rinforzo sismico di strutture esistenti

Università degli Studi "G. d'Annunzio" Chieti-Pescara
Abstract
Il programma di ricerca proposto ha per obiettivo il perfezionamento e la verifica di metodi e materiali per il progetto, la sperimentazione e la modellazione del rinforzo di strutture civili esistenti col fine di migliorararne il comportamento in caso di sollecitazione sismica. Verranno considerate strutture in cemento armato (in particolare edifici intelaiati, pareti a taglio e ponti) ed in muratura (in particolare strutture storiche, tradizionali e ponti). Il principale mezzo di rinforzo considerato sarà l'applicazione di materiali compositi fibro-rinforzati, ma altre metodologie quali la precompressione esterna verranno analizzate di caso in caso. Per quanto riguarda il quadro normativo di riferimento, verranno considerate le normative e linee guida per le costruzioni in zona sismica disponibili in Italia, nell'Unione Europea e nel Nord-America. Sulla base dei risultati della ricerca verranno studiate ed eventualmente modificate le equazioni di progetto esistenti. Per lo sviluppo di tale programma di ricerca le singole Unità avranno a disposizione da una parte un numero consistente di elementi strutturali da riabilitare a partire da diversi livelli di danneggiamento, dall'altra potranno disporre di metodi di modellazione per strutture intelaiate che rappresentano lo stato dell'arte in questo campo. Il programma di ricerca si articolerà su due fasi principali fra loro interconnesse: 1) perfezionamento di metodi di sperimentazione su elementi strutturali da testare in >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Enrico SPACONE Università degli Studi "G. d'Annunzio" CHIETI-PESCARA
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'Obiettivo centrale della ricerca proposta è l'avanzamento dello stato dell'arte delle conoscenze nel campo del rinforzo strutturale di strutture esistenti in cemento armato e in muratura costruite in zona sismica. La ricerca si svolgerà secondo due fasi principali fra loro interconnesse, con i relativi obiettivi qui di seguito specificati:

SPERIMENTAZIONE: Il programma sperimentale verterà su una serie di prove su elementi strutturali, rinforzati e no, al fine di comprendere i fenomeni di danneggiamento e rottura sotto carichi monotoni e ciclici. Le prove sperimentali riguarderanno manufatti sia in cemento armato che in muratura.

Per quanto riguarda il cemento armato, le Unità di Brescia, Firenze e Roma 3 hanno a disposizione elementi strutturali (travi, colonne, nodi, pareti a taglio) che sono stati già testati nel quadro di altre ricerche o che provengono da edifici in via di demolizione. Tali elementi rappresentano quindi una opportunità unica per lo studio di interventi di rinforzo su strutture progettate secondo vecchi criteri di sicurezza e che devono essere rinforzate nel rispetto delle moderne filosofie di progetto in zona sismica. Il problema del rinforzo a taglio per elementi con insufficente staffatura verrà trattato sperimentalmente dalle Unità di Brescia, Firenze, Roma 1 e Roma 3. L'Unità di Brescia ha a disposizione una parete strutturale di cinque piani di dimensioni reali già testata e danneggiata. L'obbiettivo di questa >>>

Risultati parziali attesi
PUNTO 1: Uno studio numerico preliminare permetterà di verificare l'efficacia del nuovo intervento e di studiare la disposizione ottimale dei cavi esterni e la loro pretensione. Risultati di grande importanza verranno ricavati dalle prove cicliche sulla parete riparata, e dal confronto fra le risposte della parete integra e riparata.

PUNTO 2: Le prove su trave permetteranno di identificare la distribuzione delle tensioni del foglio di FRP attraverso la fessura, al fine a) di esprimerle in maniera analitica b) di ottenere un'equazione di progetto che esprima la dipendenza dalla geometria della fessura e dal posizionamento del foglio/tessuto in FRP. Quanto alle prove su pilastri, ci si aspetta di valutare l'efficacia degli interventi con FRP rispetto ad interventi tradizionali. Per quanto riguarda lo studio dei telai tamponati e non, le informazioni acquisite saranno utilizzate per a) la validazione dei rinforzi con FRP in caso di forti azioni di contatto trasmesse dalla tamponatura e/o dai controventi dissipativi b) la valutazione dell'affidabilità dei risultati ottenibilI tramite metodi di analisi nonlineare.

PUNTO 3: Ci si attende, a valle delle prove sperimentali, di disporre di una base dati esauriente per caratterizzare e quantificare, attraverso regole di progetto appropriate, 1) la riduzione degli effetti del confinamento quando si rinforzano pilastri a sezione rettangolare 2) il comportamento ciclico di elementi strutturali confinati. >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La valutazione della resistenza a carichi sia statici che sismici di strutture esistenti in cemento armato (c.a.) e in muratura è argomento di grande interesse sia scientifico che pratico in tutto il mondo. Tale interesse scaturisce dal fatto che molte strutture esistenti da un lato manifestano differenti livelli di ammaloramento e dall'altro non soddisfano le vigenti raccomandazioni e filosofie di progetto ed esecuzione in zone sismiche. Un recente studio canadese ha stimato che gli investimenti necessari a riabilitare le infrastrutture mondiali sono dell'ordine di mille miliardi di dollari (ISIS Canada 2000).

Recenti terremoti hanno evidenziato la vulnerabilità sismica delle strutture e infrastrutture esistenti, come testimoniano i collassi catastrofici di edifici e ponti (Comartin et al. 1995, Hall 1995). Anche quando la perdita di vite umane è bassa, l'impatto economico del terremoto può essere pesantissimo, come dimostra il terremoto di Northridge, USA del 1995 che pur causando pochissime vittime, è stato quello che nella storia ha causato i maggiori danni economici. E' poi di pochi mesi fa il terremoto catastrofico di Bam in Iran, che ha nuovamente mostrato la vulnerabilità sismica di strutture monumentali, sulle quali e' ancora più difficile intervenire. Questo e' un settore di particolare interesse in Italia per la presenza di un notevole patrimonio di edifici di valore storico e culturale con murature portanti in cotto, in pietra e anche in terra >>>