Adeguamento sismico

L’analisi degli analoghi delle rocce serbatoio esposte in superficie permette di formulare una dettagliata previsione della natura, geometria e distribuzione delle eterogeneità strutturali presenti nel sottosuolo. Il ruolo che queste hanno nella migrazione ed intrappolamento degli idrocarburi è spesso di primo ordine. In special modo, risulta essere molto importante il contributo delle eterogeneità strutturali caratterizzate da dimensioni inferiori alla risoluzione delle più comuni analisi di sismica a riflessione.

Lo scopo della ricerca è quello di studiare e mettere a punto sistemi di protezione antisismica innovativi, per edifici industriali esistenti o di nuova progettazione. Studio di una torretta di vagliatura, posta nei pressi di una cava di calcare.

Le prime applicazioni di materiali compositi fibrosi (FRP) nel settore dell’ingegneria civile risalgono alla metà degli anni ’80: da allora gli FRP si sono costantemente evoluti in termini di prestazioni, tipologie di prodotti, e settori di applicazione, acquisendo un ruolo di primissimo piano nel ripristino strutturale e nel rinforzo antisismico degli edifici. I compositi maggiormente diffusi in edilizia sono senza dubbio i CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer), ottenuti a partire da fibre lunghe di carbonio caratterizzate da elevati valori di resistenza a trazione e rigidità: le fibre, costituenti l’elemento resistente, vengono opportunamente annegate in una matrice continua (resina epossidica) che le rende pienamente collaboranti con la struttura da rinforzare e consente la redistribuzione delle tensioni causate dai carichi esterni.

Molti problemi algebrici non si adattano ad essere portati sulle architetture SIMD (Single Instruction, Multiple Data) che richiedono preferibilmente applicazioni organizzate per eseguire lo stesso insieme di istruzioni su dati stanziali distribuiti nelle memorie locali delle singole unità di calcolo del processore. La sfida per il ricercatore è la riformulazione del modello matematico per la risoluzione di un problema noto in una sequenza di operazioni che si adattino perfettamente al paradigma di calcolo imposto da tali architetture. Questa presentazione è la storia di come un metodo matematico per la ricostruzione acustica di un'immagine del sottosuolo, prima studiato solo a livello accademico, sia diventato per un'importante industria petrolifera un codice di calcolo fondamentale per l'esplorazione sismica di nuovi giacimenti.

Materiali per l’involucro: laterizi, malte, piastrelle ceramiche, intonaci, isolanti, calcestruzzi, pietre naturali ad elevate prestazioni; Sistemi di retrofit energetico integrato multi-prestazionale: antisismico e ad energia quasi zero; Ottimizzazione del comportamento termo-igrometrico dell’involucro opaco e trasparente; Integrazione energie rinnovabili negli interventi di qualificazione; Ottimizzazione impianti geotermici a bassa entalpia attraverso l’accurata valutazione termica del sito e dei materiali del sottosuolo. Passi futuri:ottimizzazione dei modelli di calcolo sviluppati; estensione e Validazione dei modelli ai casi 3D ed al regime Dinamico; perfezionamento della formazione del personale dedicato in relazione al comparto; affinamento di metodologie sperimentali per la determinazione dei parametri termo-fisici ed igrometrici su materiali innovativi.

Il progetto strutturale dovrebbe accompagnare fin dall’inizio l’iter progettuale. Un progetto intelligente tiene in debito conto delle esigenze strutturali. Il momento del progetto strutturale si concretizza nella fase esecutiva. Nel momento in cui, ottenuta la concessione sulla base di un progetto che definisce forme, volumi e funzioni, si decide di realizzare l’edificio. I tempi lunghi e la rigidità amministrativa che si incontrano pongono un limite serio alle possibili modifiche a causa di problemi strutturali. Forme rettangolari sono preferibili a forme a T, L ed U in quanto strutture con angoli rientranti sono soggette ad una richiesta di duttilità non uniforme e a risposte strutturali poco prevedibili. Edifici molto allungati sono più facilmente soggetti a moti sismici incoerenti, è quindi preferibile limitare il rapporto tra i lati oppure sfruttare giunti sismici.

Il presente elaborato si fonda sulla volontà di chi scrive di approfondire lo studio dei serbatoi di stoccaggio dei liquidi, in particolar modo quelli di forma cilindrica e realizzati attraverso la saldatura di lastre metalliche, le cosiddette virole, ovvero quelli più largamente utilizzati nel contesto industriale di riferimento. Il motivo di tale scelta è dettato soprattutto dal fatto che questa tipologia di impianti di stoccaggio presenta problematiche legate all’instabilità degli elementi, in primo luogo causata dai modesti spessori utilizzati. L’obbiettivo dell’intero lavoro è stato quello di andare a valutare, nel modo più accurato possibile, il comportamento sismico di questa tipologia strutturale, in modo da poter comprendere quale sia il loro grado di vulnerabilità e da che cosa sia essa maggiormente governata.

Il presente lavoro si situa nell'ambito di un più vasto progetto per la creazione di un sistema integrato in grado di prevedere gli effetti degli eventi sismici sulla rete di ponti del territorio della Regione Veneto.In particolare, si è curato l’aspetto di implementazione nel database della legge di attenuazione dell’azione sismica, delle caratteristiche del terreno e della procedura di generazione dello scenario sismico. Infine, a titolo d’esempio, si è realizzato un semplice caso studio con calcolo delle perdite economiche dirette conseguenti ad un certo sisma, in modo da dimostrare la funzionalità di quanto prodotto.

Il lavoro di tesi pone l’attenzione alla questione dell’analisi di vulnerabilità sismica di borghi caratteristici italiani costituiti da edifici storici. Lo studio, in particolare, propone una metodologia operativa con la quale poter caratterizzare i parametri meccanici delle murature storiche, limitando il più possibile le indagini sperimentali da condurre sulle murature oggetto di verifica. Peculiarità del lavoro è l’impiego di un software FEM gratuito, OpenSees, sviluppato nell’Università di Berkeley (California), arricchito dal gruppo di ricerca del Prof. Vitaliani, dell’Università degli Studi di Padova, di un modello di danno isotropo, nato per lo studio del materiale calcestruzzo, ma che ben si presta all’analisi della muratura con metodi di micromodellazione essendo i blocchi materiale di natura quasi-fragile.

(in lingua inglese) Un innovativo sistema antisismico per strutture in acciaio formato a freddo viene proposto mediante simulazioni numeriche agli elementi finiti. Il sistema consiste in pareti di taglio con elementi di acciaio a forma di farfalla progettati per snervarsi durante i terremoti: tali elementi sono perciò fusibili dissipativi, sostituibili una volta danneggiati. I risultati numerici ottenuti evidenziano un comportamento isteretico migliore rispetto ai telai tradizionali rivestiti da pannelli lignei.