Prove e indagini dinamiche

Monitoraggio dinamico, prove di caratterizzazione dinamica, identificazione dinamica (modellazione FEM).

Le analisi e le valutazioni del comportamento strutturale delle opere civili con l’impiego di metodi dinamici possono essere effettuate principalmente secondo due approcci:

MONITORAGGIO DINAMICO. Consiste nell’elaborazione di dati rilevati da strumentazione di controllo in risposta a disturbi dinamici presenti sulla struttura, di carattere continuativo, come il traffico ferroviario, di superficie e di galleria, oppure saltuario, come le attività di cantieri attigui o impieghi gravosi sporadici.
Le analisi di questo tipo sono, in genere, finalizzate alla valutazione del rischio connesso con la presenza di condizioni di carico dinamiche sulla struttura, vale a dire all’individuazione del grado di pericolosità in funzione dell’intensità, del contenuto in frequenza e della ripetibilità del disturbo.
Se la strumentazione di controllo è installata permanentemente, si realizza una rete di monitoraggio.

PROVE DI CARATTERIZZAZIONE DINAMICA. In tal caso si prevede di sottoporre la struttura ad una eccitazione dinamica forzata di bassa intensità, registrandone la risposta in termini di spostamenti e/o velocità e/o accelerazioni. Per tale scopo vengono installati, a seconda del caso, idonei vibratori meccanici o idraulici (vibrodine), vibratori elettrodinamici oppure eccitatori elettroidraulici (attuatori).
Le analisi di questo tipo identificano il comportamento della struttura, descrivendolo per mezzo di opportuni parametri dinamici, quali le frequenze proprie, le forme dei modi di vibrare e le capacità di dissipazione dell’energia. La caratterizzazione così ottenuta consente di calcolare la risposta strutturale a fronte di qualsiasi azione dinamica di caratteristiche note, per esempio un sisma o un’eccitazione comunque impressa alla struttura.

Se eseguite ad intervalli regolari in fase di esercizio su una struttura, le prove dinamiche consentono di valutare lo stato di conservazione dell’opera o di identificare eventuali condizioni di danneggiamento: dalla variazione dei modi di vibrare è infatti possibile effettuare considerazioni in merito alla variazione dell’assetto strutturale, imputabili a consolidamenti, lesioni o cricche, rilassamento, ecc….

Le prove di caratterizzazione dinamica consentono, come detto, di determinare con precisione alcuni parametri caratteristici di un sistema strutturale, quali, nei casi più comuni, le frequenze naturali ed i corrispondenti modi di vibrare. Poichè questi parametri dinamici dipendono dalle proprietà inerziali, elastiche e di dissipazione del sistema, a partire dai dati sperimentali è possibile valutare l’accuratezza della schematizzazione strutturale di progetto (modello ad elementi finiti), ovvero quantificare l’incidenza di alcuni particolari strutturali di incerta modellazione analitica, come, ad esempio, quelli che riguardano le condizioni di vincolo o l’interazione terreno-struttura (IDENTIFICAZIONE DINAMICA). Inoltre, prove dinamiche ripetute nel tempo possono dare indicazioni, come detto, sulla posizione e l’intensità di possibili fenomeni di degrado intervenuti durante la vita della struttura.

Tasq dispone dell’attrezzatura e del know-how necessari per la progettazione e l’esecuzione sia del monitoraggio dinamico che della caratterizzazione dinamica, disponendo di varie tipologie di accelerometri, di vibrodine e di idonei sistemi di acquisizione strumentale. La disponibilità di software avanzati per elementi finiti (Ansys, Midas Gen, …) consente di proporre al Committente anche la possibilità di identificazione dinamica per le strutture.

 

 

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