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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2007

italiano - english
Unità di Ricerca
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Parole Chiave
PONTI FERROVIARI, DIAGNOSTICA, STRUTTURE A PARAMETRI INCERTI, IDENTIFICAZIONE OUTPUT-ONLY, FEM UPDATING

Diagnosi di ponti ferroviari mediante l’analisi dinamica durante il passaggio dei convogli.

Politecnico di Torino
Abstract
Il programma di ricerca Railway BriViDi (Bridge Vibration Diagnostics) si propone di sviluppare una metodologia integrata per la valutazione dello stato di integrità strutturale di ponti ferroviari, al fine di garantirne l'uso in condizioni di sicurezza.
Gli aspetti caratterizzanti della metodologia sono :
· applicabilità in condizioni di esercizio, senza alcuna interruzione di traffico ferroviario;
· possibilità di essere utilizzata per un'ampia tipologia di ponti e di condizioni di esercizio (alta velocità, trasporto passeggeri e merci);
· utilizzazione di dati facilmente rilevabili mediante strumentazione industriale;
· robustezza ed affidabilità della metodologia.

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Luigi Garibaldi Politecnico di TORINO
Obiettivo del Programma di Ricerca
E' consolidata in letteratura la distinzione tra i quattro principali livelli di informazione che le tecniche di diagnostica possono fornire, e cioè [Farrar et all.] :

(I) presenza del danno;
(II) localizzazione del danno;
(III) caratterizzazione del danno;
(IV) predizione della vita residua.

I livelli di ordine più elevato richiedono tecniche analitiche raffinate e sono raggiungibili solo nell'analisi di strutture correttamente monitorate, sfruttando al meglio le potenzialità dell'identificazione e della modellazione.
Questo progetto si propone di individuare e realizzare una metodologia idonea alla diagnostica di strutture per ponti ferroviari, in grado di dare una risposta statisticamente affidabile per la valutazione della sicurezza del ponte. L'obiettivo è il raggiungimento dei livelli diagnostici corrispondenti ai primi tre gradini di riferimento citati, sebbene sia comunque possibile prevedere di arrivare al IV livello.
L'ampia esperienza delle Unità di ricerca impegnate nel progetto ha permesso di individuare i punti deboli delle metodologie adottate sino ad oggi e, quindi, di riformulare un progetto che tenga conto dei molti aspetti interdisciplinari della diagnostica di ponti ferroviari in opera; tra questi, la modellazione strutturale dinamica e l'interazione con le eccitazioni, l'identificazione sperimentale dinamica del sistema, l'identificazione di parametri >>>

Risultati parziali attesi
I RISULTATI ATTESI DELLA RICERCA.

Il programma di ricerca si propone di sviluppare una metodologia integrata, affidabile, e verificata sperimentalmente, per la valutazione dello stato di integrità strutturale dei ponti ferroviari, al fine di garantirne l'uso in condizioni di sicurezza o di prevederne la vita residua.
1) La metodologia sarà applicabile in condizioni di esercizio, senza alcuna interruzione del traffico ferroviario;
2) Avrà la possibilità di essere utilizzata per un'ampia tipologia di ponti e di condizioni di esercizio (alta velocità, trasporto passeggeri, merci);
3) Saranno necessari dati facilmente rilevabili mediante strumentazione industriale;
4) Sarà una metodologià robusta ed affidabile.

INTERESSE E APPLICABILITA'

E' evidente l'interesse sociale ed economico di poter diagnosticare lo stato di salute di un ponte, tantopiù ferroviario e per alta velocità.
Il beneficio economico é inoltre enorme, considerato il numero di ponti ferroviari attualmente in uso superiori ai 50 anni di età, particolarmente soggetti ad agenti aggressivi nelle località marine.

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
L'ampia letteratura sulla diagnostica e l'analisi dell'integrità delle strutture civili documenta un notevole interesse da parte della comunità scientifica e, nonostante gli sforzi impiegati nelle ricerche siano considerevoli sia in Europa che in USA e, più recentemente, in Cina, il grado di affidabilità di queste tecniche applicate nell'ambito civile è tuttora in fase di perfezionamento.
L'identificazione del danneggiamento si basa sulla variabilita` delle caratteristiche della risposta dinamica della struttura ad eccitazioni esterne. Si può operare con o senza modello di riferimento, sebbene il primo metodo risulti molto pià dettaglaito e affidabile.
Nel caso dei ponti è noto che, sino ad alcuni anni or sono, la risposta dinamica della struttura era ottenuta attraverso una forzante imposta dallo sperimentatore che forniva un'eccitazione armonica a frequenza variabile in un dato campo di interesse. Tale metodo é lento ed utilizza pesanti apparecchiature di eccitazione con scarso effetto alle basse frequenze, richiedendo, comunque, l'arresto del traffico sul ponte.
Al fine di utilizzare tecniche di eccitazione compatibili con l'esercizio dell'opera, e` vantaggioso utilizzare le sole azioni ambientali e stimare i parametri modali a partire dalla sola misura della risposta nei gdl sperimentali (tecniche output-only). I metodi output-only, inizialmente concepiti per sistemi ad un solo grado di libertà (Auto >>>