New design approach on rockfall Embankment Thomas Frenez
La costruzione di rilevati paramassi in terra rinforzata sta diventando una soluzione comune per la protezione dal fenomeno della caduta massi. Questo tipo di strutture risulta infatti veloce e semplice da realizzare, e ha un impatto ambientale ridotto grazie al veloce attecchimento della vegetazione dopo la costruzione. Nonostante la semplicità di costruzione, il comportamento dinamico di tali strutture in risposta all’impatto di blocchi in roccia risulta complesso da modellare; nel corso degli anni sono stati proposti ed utilizzati numerosi modelli di calcolo, basati su concetti afferenti la balistica, sul principio dell’urto anelastico o su formulazioni geotecniche di tipo empirico. Alla luce delle richieste della nuova normativa italiana, gli autori si propongono di mostrare un caso di applicazione di un nuovo modello di calcolo (Carotti et al., 2003; di Prisco C. e Vecchiotti M., 2004) alla progettazione di un rilevato paramassi nel Comune di Ala (TN), finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento. Lo strumento è in grado di valutare non solo la profondità di penetrazione del blocco all’interno del rilevato, ma anche gli effetti di una possibile attivazione di un meccanismo di rottura più ampio all’interno dello stesso.
3 Previsione numerica del comportamento nelle NTC 2008 di Aurelio GhersiEugenio Agnello
Slide estratte da una presentazione del prof. Aurelio Ghersi, ordinario di ingegneria strutturale dell’Università di Catania, in occasione di un convegno “Edifici antisismici
in Calcestruzzo Armato, aspetti strutturali e geotecnici secondo le NTC 2008” che si è svolto nel Dicembre 2010 ad Acireale (CT).
Masse,
Spettro di risposta elastico,
Determinazione dei dati sismici,
Caratteristiche del terreno,
Spettro di progetto,
Ordinata spettrale,
Forze per analisi statica,
Stima del periodo con formula di rayleigh,
Periodo proprio della struttura,
Come prevedere le caratteristiche della sollecitazione?,
Ripartizione,
Momento nei pilastri,
Momento nelle travi,
Incremento per eccentricità,
Gerarchia delle resistenze,
Esempio,
Controllo travi emergenti,
Controllo pilastri,
Come prevedere gli spostamenti?,
Previsioni delle sollecitazioni per edificio con tutte le travi a spessore
Modellazione morfodinamica della spiaggia di La Playa (Cagliari). Tesi di lau...Giovannino Tanca
Il lavoro di ricerca ha riguardato l'analisi dell'evoluzione morfodinamica della spiaggia di La Playa (Cagliari) sulla scala di tempesta e lo studio dell'inondazione costiera mediante il modello numerico XBeach (Roelvink, 2009)
New design approach on rockfall Embankment Thomas Frenez
La costruzione di rilevati paramassi in terra rinforzata sta diventando una soluzione comune per la protezione dal fenomeno della caduta massi. Questo tipo di strutture risulta infatti veloce e semplice da realizzare, e ha un impatto ambientale ridotto grazie al veloce attecchimento della vegetazione dopo la costruzione. Nonostante la semplicità di costruzione, il comportamento dinamico di tali strutture in risposta all’impatto di blocchi in roccia risulta complesso da modellare; nel corso degli anni sono stati proposti ed utilizzati numerosi modelli di calcolo, basati su concetti afferenti la balistica, sul principio dell’urto anelastico o su formulazioni geotecniche di tipo empirico. Alla luce delle richieste della nuova normativa italiana, gli autori si propongono di mostrare un caso di applicazione di un nuovo modello di calcolo (Carotti et al., 2003; di Prisco C. e Vecchiotti M., 2004) alla progettazione di un rilevato paramassi nel Comune di Ala (TN), finanziato dalla Provincia Autonoma di Trento. Lo strumento è in grado di valutare non solo la profondità di penetrazione del blocco all’interno del rilevato, ma anche gli effetti di una possibile attivazione di un meccanismo di rottura più ampio all’interno dello stesso.
3 Previsione numerica del comportamento nelle NTC 2008 di Aurelio GhersiEugenio Agnello
Slide estratte da una presentazione del prof. Aurelio Ghersi, ordinario di ingegneria strutturale dell’Università di Catania, in occasione di un convegno “Edifici antisismici
in Calcestruzzo Armato, aspetti strutturali e geotecnici secondo le NTC 2008” che si è svolto nel Dicembre 2010 ad Acireale (CT).
Masse,
Spettro di risposta elastico,
Determinazione dei dati sismici,
Caratteristiche del terreno,
Spettro di progetto,
Ordinata spettrale,
Forze per analisi statica,
Stima del periodo con formula di rayleigh,
Periodo proprio della struttura,
Come prevedere le caratteristiche della sollecitazione?,
Ripartizione,
Momento nei pilastri,
Momento nelle travi,
Incremento per eccentricità,
Gerarchia delle resistenze,
Esempio,
Controllo travi emergenti,
Controllo pilastri,
Come prevedere gli spostamenti?,
Previsioni delle sollecitazioni per edificio con tutte le travi a spessore
Modellazione morfodinamica della spiaggia di La Playa (Cagliari). Tesi di lau...Giovannino Tanca
Il lavoro di ricerca ha riguardato l'analisi dell'evoluzione morfodinamica della spiaggia di La Playa (Cagliari) sulla scala di tempesta e lo studio dell'inondazione costiera mediante il modello numerico XBeach (Roelvink, 2009)
Mitigazione dei cedimenti indotti dallo scavo di gallerie mediante paratieLaura Fantera
Nella progettazione di gallerie superficiali, gli spostamenti legati alla realizzazione dell’opera rappresentano un parametro estremamente vincolante. I cedimenti superficiali indotti dallo scavo delle gallerie, infatti, possono provocare il danneggiamento o la perdita di funzionalità delle costruzioni preesistenti. Nella valutazione del danno, entra in gioco la stima della sensibilità della struttura soggetta alle deformazioni prodotte dalla realizzazione della galleria, parametro stimato in base non solo all’importanza strategica della costruzione ma anche in base al suo valore monumentale.
Da questo quadro emerge l’importanza che assume lo sviluppo di interventi di mitigazione degli effetti prodotti dallo scavo di una galleria, con i quali si può pensare o di conferire al terreno maggiore rigidezza così da ridurre le deformazioni indotte dallo scavo o di modificare con degli elementi strutturali il campo degli spostamenti indotti. A questa seconda categoria di intervento appartiene la soluzione analizzata in questa tesi: l’idea è quella di realizzare, prima del passaggio della galleria, una paratia parallela all’asse del cavo, interposta tra questo e la struttura da proteggere, producendo così una riduzione degli spostamenti che la interessano e quindi di limitare i danni connessi alla realizzazione dell’opera in sotterraneo .
Questo studio trova un’immediata applicazione ad un caso reale, rappresentando uno dei tipi di interventi di mitigazione previsti per la realizzazione della linea C della metropolitana di Roma nelle zone più centrali della città. L’obiettivo comune a tutti è quello di riuscire a garantire lo sviluppo e la vivibilità della Capitale nel pieno rispetto del suo vastissimo patrimonio storico-artistico. La zona oggetto dello studio è quella di San Giovanni, le Mura Aureliane sono il bene da proteggere dai cedimenti indotti dalle due gallerie di linea. Trattandosi di ambiente urbano, la tecnica di scavo, ormai consolidata, è quella meccanizzata con TBM.
Il funzionamento dell’intervento ipotizzato dipende dall’interazione tra il campo dei cedimenti indotti dallo scavo della galleria ed il setto precedentemente costruito. La riduzione dei cedimenti indotti dipende da numerosi fattori. È quindi necessario individuare quelli che influenzano maggiormente la modifica del campo di spostamenti, per arrivare ad una progettazione ottimale dell’intervento e capire i meccanismi principali che stanno alla base del funzionamento dell’intervento.
Le analisi sono state svolte in condizioni di deformazione piana assimilando la paratia ad un diaframma continuo, parallelo alla paratia e di estensione indefinita, e in condizioni tridimensionali che permettono di simulare con maggiore accuratezza il comportamento di paratie di pali accostati e di tenere conto dell’estensione limitata in pianta del setto.
2 - Structural optimisation and inverse analysis strategies for masonry structures
Corrado Chisari
Dept. of Civil and Environmental Engineering, Imperial College London
1 - Advanced 3D modelling and analysis of masonry structures
Dr Lorenzo Macorini
CSM Group, Department of Civil and Environmental Engineering
Imperial College London
The scope of this module is to introduce postgraduate candidates to the principles and practice of information literacy as applied to PhD research and to develop those skills which will enhance the quality of their research, expand their career opportunities in a knowledge-based society and build awareness of both quantitative and qualitative measurement tools.
Mitigazione dei cedimenti indotti dallo scavo di gallerie mediante paratieLaura Fantera
Nella progettazione di gallerie superficiali, gli spostamenti legati alla realizzazione dell’opera rappresentano un parametro estremamente vincolante. I cedimenti superficiali indotti dallo scavo delle gallerie, infatti, possono provocare il danneggiamento o la perdita di funzionalità delle costruzioni preesistenti. Nella valutazione del danno, entra in gioco la stima della sensibilità della struttura soggetta alle deformazioni prodotte dalla realizzazione della galleria, parametro stimato in base non solo all’importanza strategica della costruzione ma anche in base al suo valore monumentale.
Da questo quadro emerge l’importanza che assume lo sviluppo di interventi di mitigazione degli effetti prodotti dallo scavo di una galleria, con i quali si può pensare o di conferire al terreno maggiore rigidezza così da ridurre le deformazioni indotte dallo scavo o di modificare con degli elementi strutturali il campo degli spostamenti indotti. A questa seconda categoria di intervento appartiene la soluzione analizzata in questa tesi: l’idea è quella di realizzare, prima del passaggio della galleria, una paratia parallela all’asse del cavo, interposta tra questo e la struttura da proteggere, producendo così una riduzione degli spostamenti che la interessano e quindi di limitare i danni connessi alla realizzazione dell’opera in sotterraneo .
Questo studio trova un’immediata applicazione ad un caso reale, rappresentando uno dei tipi di interventi di mitigazione previsti per la realizzazione della linea C della metropolitana di Roma nelle zone più centrali della città. L’obiettivo comune a tutti è quello di riuscire a garantire lo sviluppo e la vivibilità della Capitale nel pieno rispetto del suo vastissimo patrimonio storico-artistico. La zona oggetto dello studio è quella di San Giovanni, le Mura Aureliane sono il bene da proteggere dai cedimenti indotti dalle due gallerie di linea. Trattandosi di ambiente urbano, la tecnica di scavo, ormai consolidata, è quella meccanizzata con TBM.
Il funzionamento dell’intervento ipotizzato dipende dall’interazione tra il campo dei cedimenti indotti dallo scavo della galleria ed il setto precedentemente costruito. La riduzione dei cedimenti indotti dipende da numerosi fattori. È quindi necessario individuare quelli che influenzano maggiormente la modifica del campo di spostamenti, per arrivare ad una progettazione ottimale dell’intervento e capire i meccanismi principali che stanno alla base del funzionamento dell’intervento.
Le analisi sono state svolte in condizioni di deformazione piana assimilando la paratia ad un diaframma continuo, parallelo alla paratia e di estensione indefinita, e in condizioni tridimensionali che permettono di simulare con maggiore accuratezza il comportamento di paratie di pali accostati e di tenere conto dell’estensione limitata in pianta del setto.
2 - Structural optimisation and inverse analysis strategies for masonry structures
Corrado Chisari
Dept. of Civil and Environmental Engineering, Imperial College London
1 - Advanced 3D modelling and analysis of masonry structures
Dr Lorenzo Macorini
CSM Group, Department of Civil and Environmental Engineering
Imperial College London
The scope of this module is to introduce postgraduate candidates to the principles and practice of information literacy as applied to PhD research and to develop those skills which will enhance the quality of their research, expand their career opportunities in a knowledge-based society and build awareness of both quantitative and qualitative measurement tools.
IARG 2017 Incontro Annuale dei Ricercatori di Geotecnica, Matera, 5-7 luglio
1. Incontro Annuale dei Ricercatori di Geotecnica
Matera, 5 - 7 Luglio 2017
Diego Sebastiani
Ilaria Del Brocco
Fabio Rollo
Domenico Gaudio
Davide Noè Gorini
Fabiano Bertoldo
2. ing. Diego Sebastiani - ing. Anita Di Giulio - prof. ing. Salvatore Miliziano
La gestione del condizionamento nello scavo meccanizzato di una galleria con TBM-EPB:
risultati di un’attività sperimentale
DISG
laboratorio
geotecnica
DICMA
laboratorio
chimica
Lo studio del condizionamento del terreno: impostazione generale della ricerca
Analisi dati di scavo (TBM-EPB)
- caratteristiche del terreno
- geometrie del tracciato e della
TBM
- parametri di scavo
- performance di scavo
Analisi dati del condizionamento
- prodotti utilizzati
- dosaggio utilizzato
- parametri caratteristici
analisi del
condizionamento
in sito
analisi del
condizionamento
in laboratorio
test
in avanzamento
monitoraggio
effetto scala
Analisi e risultati prove di laboratorio
✓ Terreno
✓ Prodotti chimici
✓ Terreno trattato
La gestione del condizionamento nello scavo meccanizzato di una
galleria con TBM-EPB: risultati di un’attività sperimentale
3. Del Brocco & Callisto Modellazione costitutiva del comportamento meccanico dei limi
Definizione di un criterio per l’inizializzazione della variabile di incrudimento isotropo p0
Applicazione del modello costitutivo di Taiebat e Dafalias 2007 nello studio del comportamento meccanico di un
limo artificiale
z (m)
0
25
0 100
0
50
100
150
q(kPa)
0 100 0 5 10 15 20 25 30
ea (%)
0
50
100
150
0 100
0 100
p' (kPa)
0 100
p' (kPa)
1.75
1.8
1.85
1.9
e(-)
0 100
p' (kPa)
CSL CSL CSL
CSL CSL CSL
Log(p’)
Y(>0) → p0=p′
Log(e)
Log(e)
Y(<0) → p0=pc′
Log(p’)
e
a
Y(>0) = e -ec
1
q
Superficie di Picco
Superficie di Stato Critico
Superficie di Dilatanza
1
h
ref
p0
A
Log (e)
Log(pʹ)
LCCA
e
ec
pʹ
pʹ
q
pʹ
CSL
4. 4A. Amorosi, D. Boldini, A. di Lernia, F. Rollo
Analisi della risposta ciclica di terreni granulari attraverso un modello bounding surface
Modello bounding surface
SANISAND
Curve di decadimento
Analisi di risposta sismica locale
• Liquefazione delle sabbie
• Propagazione delle onde sismiche nel deposito
Risposta del modello sull’elemento di volume
Prove TRX CIU
Prove triassiali cicliche
Sabbia di Toyoura
(Dafalias e Manzari, 2004)
5. Sabbia ghiaiosa
Argilla limosaZ = 60 m
D = 12 m
ms = mimp + 0.5mpila
sz (0.5pila)
hs
H1 = 5 m
H2 = 55 m
L
B
s
H
x
z
ks, xs
Gaudio D. e Rampello S.
prestazione sismica pile da ponte su pozzi
hs (m) 15 30 60 15 30 60 30 60
H/D 0.5 1 2
D (m) 12
uimp,perm/uimp,max(%)
impu
Assisi E-W
Adana E-W
Tolmezzo E-W
p'
q
c' = 0
s.d.s.
deviatorica fs
s.d.s.
volumetrica fv
inviluppo di resistenza
b
a
terreno = mezzo elasto-plastico incrudente (HS small – Benz, 2006)
6. D.N. GORINI, L. CALLISTO
Studio dell’interazione dinamica terreno-spalla-sovrastruttura
per una spalla da ponte
Studio dell’interazione dinamica terreno-spalla-sovrastruttura
rrrper una spalla da ponte
interazione spalla-sovrastruttura
interazione terreno-fondazione
dinamica del rilevato
interazione spalla-riempimento
Sicilia
Calabria
spalla
viadotto Pantano struttura terminale
Ghiaie di Messina Depositi Costieri
l.m.m.
ponte sullo Stretto di Messina
(a) (b)
400
il viadotto Pantano
S
interazione spalla-sovrastrutturamodellazione numerica avanzata (OpenSees)
7. Bertoldo & Callisto Effetti della Consolidazione sul Comportamento degli Scavi in Terreni Sensibili a Destrutturazione
Modello FEM scavo in terreni a grana fine Fasi di scavo → condizioni non drenate (sviluppo Du negative)
Spostamenti a fine scavo Incremento degli spostamenti orizzontali Destrutturazione → meccanismo di collasso
durante la consolidazione (dopo lo scavo)
Percorsi tensionali di elementi posizionati sulle bande di scorrimento Monitoraggio precauzionale → sollevamenti a fondo scavo (assestimetri)
dW=3m
G = 36 m X = 6 m
zP=0.5m
H=8m
L=12m
D=15m
𝜶 =
𝜟𝒖
𝜟𝛔 𝑽
0 10 20 30 40 50 60
u (mm)
con struttura (caso di riferimento)
senza struttura
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
w(mm)
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
x (m)
0 10 20 30 40 50 60
u (mm)
con struttura
(interfacce destrutturate)
con struttura (X = 12 m)
umax → 0.44 % dell’altezza di scavo H
wmax → 0.24 % dell’altezza di scavo H
0 1 2 3 4 5 6 7
0
10
20
30
40
u(mm)
0 1 2 3 4 5 6 7
t (mesi)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
U
+ 43%
0
20
40
60
s3 s1
s2
0 20 40 60 80 100
0
20
40
60
80
q(kPa)
A
C
F
0 20 40 60 80 100
0
20
40
60
80
q(kPa)
sup. str. in A (finale)
sup. str. in F (finale)
superficie di struttura
finale
superficie di struttura a fine scavo
superficie di riferimento
finale
elemento A
elemento F
0
20
40
60
s3 s1
s2
0 20 40 60 80 100
0
20
40
60
80
q(kPa)
A
C
F
60
80
)
sup. str. in A (finale)
sup. str. in F (finale)
superficie di struttura
finale
superficie di struttura a fine scavo
superficie di riferimento
finale
elemento A
elemento F
0 1 2
t (mesi)
0
1
2
3
4
5
6
7
ez(%)
𝑰 𝐫 =
𝒓 𝟎 − 𝒓
𝒓 𝟎 − 𝟏