RICERCA ITALIANA     

Comportamento dinamico di strutture in campo lineare e nonlineare: dalla modellazione alla sperimentazione

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"

Abstract

L'evoluzione delle tecniche di progettazione delle moderne opere dell'ingegneria civile e il contemporaneo innalzamento dei relativi requisiti di sicurezza ed affidabilità richiede competenze integrate in settori differenti della meccanica strutturale. Al contempo la modellazione delle interazioni con l'ambiente, lo studio degli effetti delle incertezze insite nella modellazione e nella realizzazione delle opere, l'identificazione dei modelli, il monitoraggio delle strutture durante l’esercizio, l'impiego di materiali innovativi rendono necessario integrare gli strumenti classici della dinamica lineare e nonlineare con un ampio spettro di discipline quali la meccanica dei materiali, la modellazione dei continui, la statistica, la fluidodinamica, la sismologia, e la teoria dei segnali. In tali ambiti il gruppo di ricerca proponente ha concentrato la sua attenzione da anni e ha sviluppato un notevole bagaglio di competenze specifiche, anche attraverso una vasta rete di collaborazioni con enti esterni, università e centri di ricerca nazionali ed internazionali.
Il presente progetto costituisce uno sviluppo dei precedenti Progetti cofinanziati dal PRIN, distinguendosi tuttavia dai precedenti per una maggiore attenzione verso i temi di identificazione e verifica sperimentale dei modelli e dei metodi sviluppati per via teorica. Si prevede infatti un maggiore coinvolgimento delle diverse Unità di Ricerca (UR) in attività sperimentali, in laboratorio >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Fabrizio Vestroni Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Nel campo della dinamica delle strutture si evidenzia un interesse crescente non solo verso l'evoluzione degli strumenti per lo studio della risposta, ma anche verso specifiche problematiche quali la modellazione delle interazioni con l'ambiente, lo studio degli effetti delle incertezze insite nella modellazione e nella realizzazione delle opere, lo sviluppo di modelli teorici o numerici, lo studio dell’integrità strutturale, l'impiego di materiali innovativi, il controllo della risposta.
Al fine di trattare rigorosamente queste problematiche, gli strumenti classici della meccanica strutturale e della dinamica nonlineare devono essere integrati con conoscenze provenienti da diverse aree tematiche quali, ad esempio, la meccanica dei materiali, la statistica, la teoria dei sistemi, la sismologia e la fluidodinamica. In tali ambiti il gruppo di ricerca proponente ha concentrato la sua attenzione da anni e ha sviluppato competenze in molti problemi di interesse ingegneristico, traendo vantaggio anche da una vasta rete di contatti e collaborazioni con enti esterni, centri di ricerca e università straniere.
La caratterizzazione delle azioni ambientali dovute al vento e al sisma, la dinamica nonlineare di tipologie strutturali classiche, il monitoraggio nondistruttivo di opere monumentali ed infrastrutturali, l'esame di nuove tipologie strutturali e la loro modellazione, il controllo della risposta strutturale, l'ulteriore sviluppo delle >>>

Risultati parziali attesi

I principali risultati attesi nel Progetto sono molteplici; essi riguardano sia problemi di base connessi alla modellazione delle azioni, dei materiali e delle strutture che problemi di interesse più tecnico connessi alla sicurezza e alla mitigazione della risposta dinamica ad azioni sia naturali che antropiche.
I prodotti della ricerca sono in buona misura costituiti da memorie scientifiche pubblicate su riviste internazionali di settore, nonchè su atti di convegni nazionali ed internazionali; inoltre sono da annoverare una rilevante produzione di software dedicato all'analisi dell'interazioni ambiente-struttura, e non trascurabili contributi a temi normativi.
Sebbene ci sia una forte interazione tra le UR, queste rimangono caratterizzate ciascuna da alcune specificità essendo alcune di carattere più spiccatamente teorico-modellistico, altre maggiormente orientate alla validazione sperimentale e/o numerica. Nello specifico vengono di seguito riassunti i risultati attesi relativamente ai principali temi di indagine.

Relativamente alla modellazione delle azioni e all'analisi della risposta strutturale saranno sviluppate:
- procedure numeriche per la simulazione multi-scala dei campi di vento
- procedure per generare accelerogrammi spettro-compatibili non stazionari in ampiezza ed in frequenza, tenendo conto della variabilità spaziale del sisma
- procedure analitico-numeriche per l’analisi lineare e nonlineare di >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

La modellazione e la sperimentazione del comportamento dinamico lineare e nonlineare delle strutture sono i temi sui quali questo gruppo di ricerca (GR) ha concentrato la sua attenzione da anni e intorno ai quali ha sviluppato specifiche competenze. I precedenti progetti Prin hanno avuto un ruolo fondamentale nella formazione del GR che ora può contare su un bagaglio culturale ricco dal punto di vista della produzione scientifica. Inoltre il GR, attraverso i componenti delle unità di ricerca (UR), è stato particolarmente attivo nell’alta formazione tecnico-scientifica in materie che hanno conosciuto un’evoluzione significativa, quali l’ingegneria del vento e l'analisi e controllo delle vibrazioni, attraverso lo svolgimento di Master Universitari. I componenti del GR hanno avuto infine un ruolo di rilievo nella organizzazione di convegni nazionali e internazionali riguardanti i principali filoni di ricerca della dinamica strutturale.
L’omogeneità scientifica raggiunta dal gruppo, l'apporto di nuove risorse umane ed il buon livello di interazione esistente tra le diverse UR, testimoniato dal gran numero di lavori scientifici in collaborazione, costituiscono importanti risorse sulle quali investire nel prossimo biennio. Risultano molto utili a tal fine gli incontri organizzati dal GR come occasione di scambio culturale e di verifica progressiva dello stato di avanzamento dei singoli temi; in particolare si ricorda il ruolo svolto dall’ultimo convegno Fendis >>>